纳米Bi2Te3的高温高压烧结及其热电性能研究

被引量 : 0次 | 上传用户:lqzhou
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
热电材料是一种可以使热能和电能直接相互转换的功能材料,在热电制冷以及温差发电方面有着巨大的应用价值。在当今世界能源短缺和环境污染日益严重的情况下,热电材料越来越受到人们的关注。热电材料的性能优值ZT值是表征热电转换效率的重要因素,ZT值表示为:其中S为Seebeck系数,σ为电导率,κ为热导率,T为绝对温度。由ZT值公式可知,提高ZT值有2种途径,一个是通过提高Seebeck系数和电导率使得功率因子S2σ增大来实现,一个是通过降低热导率来实现。S、σ、κ这三个因素是相互制约的,所以如何调制功率因子与热导率的关系成了提高ZT值的关键,ZT值越高,转换效率越高。Bi2Te3是理想的室温热电材料,本文先用水热法制备了Bi2Te3纳米粉末,应用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)以及透射电镜(TEM)对合成产物的物相及微观形貌进行了分析,并探讨了反应时间和反应温度对样品物相和形貌的影响。最后采用高温高压法对Bi2Te3纳米粉末进行了烧结,研究了不同温度及不同压力对样品热电性能的影响,本文主要取得了以下研究成果。以Bi(NO3)3和Te粉为原料,水合肼为还原剂,保温12小时的产物中还有少量的Te粉剩余,延长反应时间至24小时后,分别在150°C和180°C下制备出粒度在50nm左右的n型Bi2Te3颗粒。实验结果表明Bi2Te3的晶粒尺寸有随着反应温度升高而增大的趋势,24小时和180°C为理想的反应条件。采用不同烧结温度和烧结压力对纳米Bi2Te3纳米粉末进行了烧结,对不同温度烧结后样品热电性能的研究表明,样品的室温功率因子随着烧结温度的升高先增大后降低,整体呈现出上升的趋势,753K烧结后样品的功率因子最大,烧结温度对样品的热导率影响不大,本实验的最佳烧结温度为753K。对不同压力烧结后样品的热电性能研究表明,样品的室温功率因子随着烧结压力的增大先上升后下降,整体呈现出下降的趋势,0.94GPa烧结后样品的功率因子最大,样品的热导率随着烧结压力增大而降低。753K和0.94GPa烧结后,样品的室温功率因子达到16μw·cm-1·k-2,室温ZT值达到0.31,比同样条件下高温高压下直接合成的样品分别提高了60%和1倍,这表明利用高温高压对纳米Bi2Te3进行烧结时,少量Te和Bi析出形成的纳米第二相,能有效提高材料的热电性能。
其他文献
近两年婴幼儿服装个性化市场需求急剧增长,为帮助企业迎合市场需求,提高竞争力,基于消费者需求和模块化设计理论,对婴幼儿连体衣如何实现在线个性化定制进行了研究。从消费者
本文从信息不对称与交易成本的经济学视角,对区块链在金融领域的可能运用场景进行辨析,得到以下结论 :第一,区块链所支撑的点对点支付恰恰是金融发展与创新过程中将要淘汰的
加强对P2P网络借贷平台的监管是维护金融稳定的必要之举,然而学界对于P2P网络借贷平台的法律性质、政府监管的正当性、出借人资金安全保障方式、平台设立方式、监管体制安排
本文基于中国上市银行的数据,实证研究流动性风险监管对商业银行系统性风险贡献度的影响,结果表明:一是存贷比指标不仅无法有效降低商业银行的系统性风险贡献度,而且还会加剧
综述了重要的精细化工产品邻苯二酚的各个生产工艺 ,着重叙述了在催化剂作用下用双氧水直接氧化苯酚制备邻苯二酚的几个代表性的工艺。目前研究工作的重点在于双氧水氧化体系
大能源产业要在发展中促转变,在转变中谋发展,成为区域经济转型振兴的新引擎。以大能源产业推动大转型,将成为今后我市经济发展的最强音。$$以大能源产业推动大转型,就必须树立
期刊
对美国管理会计师协会(IMA)2017年发布的《IMA管理会计能力框架》和英国皇家特许管理会计师协会(CIMA)2014年发布的《CGMA管理会计能力框架》进行对比分析,并在此基础上初步
国家审计法律责任是指国家审计机关及其人员由于过失、欺诈等行为出具不实审计报告,或者做出错误的处理处罚决定,并导致有关方面遭受损失而应该承担的法律责任。国家审计法律
本文采用高温高压技术制备了系列Bi2Te3基块体热电材料,深入研究了高温高压合成的Bi2Te3基热电材料的各向异性,以及合成压力、掺杂和纳米结构复合等对该体系材料电声输运性能
以2016年沪深两市涉农上市公司为研究样本,实证分析消耗性生物资产和资产减值损失对审计收费的影响,并首次引入制度与诚信文化因素这一宏观变量,考察不同制度与诚信环境下,消