【摘 要】
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热电材料可用于热能和电能间的直接转换,通过Seebeck效应或Peltier效应达到发电或制冷的作用.Zn4Sb3基热电材料在中温区域(500-700 K)具有优良的热电性能和稳定性,受到广泛的关注.本论文采用熔融淬火结合放电等离子体烧结技术制备了一系列Zn4Sb3Inδ(0≤δ≤0.08)热电材料,并通过X射线衍射、X射线光电子能谱、热分析和热电输运性能测试等手段研究了其性能.结果表明,铟在化合
【机 构】
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中南民族大学 催化材料科学国家民委-教育部重点实验室,武汉市民族大道182号,430074;武汉理工大学 材料复合新技术国家重点实验室,武汉市珞狮南路122号,430070
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热电材料可用于热能和电能间的直接转换,通过Seebeck效应或Peltier效应达到发电或制冷的作用.Zn4Sb3基热电材料在中温区域(500-700 K)具有优良的热电性能和稳定性,受到广泛的关注.本论文采用熔融淬火结合放电等离子体烧结技术制备了一系列Zn4Sb3Inδ(0≤δ≤0.08)热电材料,并通过X射线衍射、X射线光电子能谱、热分析和热电输运性能测试等手段研究了其性能.结果表明,铟在化合物中为掺杂物,优先占据Zn4Sb3晶格中的填隙位置.随着铟掺杂含量增加,热电材料的电导率先降低后升高,此变化伴随着铟掺杂物从n型掺杂到p型掺杂的转变.然而,单相产物的赛贝克系数基本不变.由于铟掺杂增加了声子散射,材料的晶格热导率和总热导率均降低.铟掺杂产物的无量纲热电优值ZT在整个温度区间中均高于未掺杂化合物.Zn4Sb3In0.06热电材料的ZT值最大,700 K时达到1.01,比未掺杂样品提高了22％.
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