SrTiO3纤维/镧镝双掺SrTiO3复合陶瓷的制备及热电性能研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hquyuer
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
钙钛矿型Sr Ti O3是有望得到工业应用的高温n型热电材料之一。但其热导率偏高,电导率随温度升高而下降,导致Sr Ti O3热电性能不高。本文通过镧镝元素的双掺提升Sr Ti O3的电导率,Sr Ti O3纤维的引入降低材料热导率,从而提高Sr Ti O3基材料热电性能。本论文利用溶胶-凝胶法制备La、Dy双掺的Sr Ti O3粉体,水热法制备Sr Ti O3基纤维,研究La、Dy和Sr配比及Sr Ti O3基纤维的加入对Sr Ti O3陶瓷物相组成、组织结构以及烧结性能的影响;并研究其在50-500°C温度范围内,对Sr Ti O3陶瓷电导率、Seebeck系数、功率因子、热导率及ZT值的影响规律,为开发新型热电氧化物材料提供新的思路。首先,研究了Sr含量对La0.1Dy0.1Sr1-0.2y Ti O3(y=1,1.1,1.25,1.5)系列陶瓷结构及热电性能的影响。研究发现,Sr含量的降低显著提高了材料的电导率,却使Seebeck系数略有降低、热导率增大。其中,y=1.25试样的热电性能最佳,其功率因子在200°C时达到最大,为997μW·m-1·K-2;其ZT值在500°C时为0.19。同时,在低Sr含量试样中观察到台阶状形貌,并探讨了其形成机制。其次,研究了Dy掺杂量对La0.1Dyx Sr1-1.25(0.1+x)Ti O3系列陶瓷结构及热电性能的影响。随Dy掺杂量的增加,试样中出现了Dy2Ti2O7相,且晶粒尺寸降低至5μm左右。另外,电导率和Seebeck系数绝对值随Dy掺杂量的增加而增大,热导率则随Dy掺杂量的增加而显著降低,因此,具有较高电导率及较低热导率的x=0.1试样的热电性能最佳,在500°C时其ZT值达到0.29,是x=0样品的3倍。最后,研究了水热温度、水热时间、前驱体溶液Sr2+浓度、Sr:Ti配比等工艺条件对Sr Ti O3纤维组成与形貌的影响,并制备了Sr Ti O3纤维/La和Dy双掺Sr Ti O3复合陶瓷。研究发现,水热温度T为180°C、水热时间t为48h、前驱体溶液Sr2+浓度c为15mmol/L、Sr:Ti配比为10:1时,Sr Ti O3纤维的纯度和形貌最好;Sr Ti O3基纤维的加入可将Sr Ti O3陶瓷的烧结温度降低100°C。另外,Sr Ti O3纤维的加入提高了材料的电导率,降低了其热导率,并且,对Seebeck系数的影响不大。当纤维添加量x=3%时,试样的热电性能最好,其功率因子在200°C时达到1014μW·m-1·K-2,比未加纤维试样的功率因子提高了约14倍;其ZT值在测试温度为500°C时达到最大,为0.19,是未加入Sr Ti O3纤维试样的4.75倍。
其他文献
  The Gross-Pitaevskii(GP)equation is the model equation of the single-particle wave function in a Bose-Einstein condensation.A computation difficulty of the
会议
玉米(Zea mays L.)是最重要的三大粮食作物之一,提高玉米产量对于满足当今世界对日益增加的粮食需求量具有重大意义。利用生物技术手段的分子育种可以定向改变植物遗传性状,已成为玉米育种的最重要途径之一。油菜素内酯(Brassinosteroid, BR)能够广泛调控植物的生长发育。DWF4基因编码甾醇类C-22α羟化酶,作用于BR生物合成过程中的限速环节,能够有效地调控植物体内BR的生物合成水
  在毫米波系统中,接收机前端的滤波器对系统的整体性能起着关键性的作用.高温超导滤波器的单元谐振器具有很高的空载品质因数,从而较易实现具有小型化、高频率选择及低插入
会议
会议
  Implicit Two-Derivative Lobatto-Runge-Kutta collocation Methods for solution of stiff systems of first order initial value problems in ordinary differential
会议