【摘 要】
：
热电材料是一种在静态下实现热能与电能直接转换的新型能源材料,在温差发电、热电致冷、催化领域有着很高的应用前景。Mg2X（X=Si、Sn）基化合物和Co Sb3基化合物是重要的中温热电材料。Mg2X（X=Si、Sn）基热电材料具有密度低、熔点高、膨胀系数小等特点、且其组成元素地壳储量丰富、无毒无害环境友好,因而具有非常好的应用前景。Co Sb3方钴矿热电材料由于较大的笼状结构也一直是研究热点。本文采
论文部分内容阅读
热电材料是一种在静态下实现热能与电能直接转换的新型能源材料,在温差发电、热电致冷、催化领域有着很高的应用前景。Mg2X（X=Si、Sn）基化合物和Co Sb3基化合物是重要的中温热电材料。Mg2X（X=Si、Sn）基热电材料具有密度低、熔点高、膨胀系数小等特点、且其组成元素地壳储量丰富、无毒无害环境友好,因而具有非常好的应用前景。Co Sb3方钴矿热电材料由于较大的笼状结构也一直是研究热点。本文采用高温高压和放电等离子烧结技术对Mg2X（X=Si、Sn）基热电材料制备和Co Sb3基热电材料填充掺杂进行了研究,通过元素掺杂,相变调控,退火处理等工艺调控了热电性能,获得了以下的主要研究成果。采用高压合成结合放电等离子烧结制备了Mg2Sn热电材料。对样品的相结构和热电性能进行研究。研究发现高压制备的Mg2Sn会产生正交、六方等亚稳相,通过进一步的低温保压处理,能够促进第二相及单质向立方相转变。高压结合退火可以制备出具有单一反萤石结构的Mg2Sn热电材料。高压条件有效的抑制了Mg的氧化和挥发。两步高压结合退火制备出的纯相Mg2Sn热电材料功率因子在500 K时取得最大值500μWm-1K-2,热导率在700 K时取得最小值2.54 Wm-1K-1,在675 K时样品达到最高ZT值0.1。采用高压合成结合放电等离子烧结制备了Mg2.05(Si0.6Sn0.4)固溶样品,结合Sb元素掺杂优化了Mg2.05(Si0.6Sn0.4)样品热电性能。最优掺杂Mg2.05(Si0.6Sn0.4)0.98Sb0.02样品在温度为773 K时功率因子达到最大值1924.30μWm-1K-2。Mg2Si与Mg2Sn的固溶在材料中引入点缺陷,增强了对声子的散射作用,Mg2.05(Si0.6Sn0.4)0.98Sb0.02样品在636 K时达到了所有样品的最低热导率1.43 Wm-1K-1。固溶结合Sb掺杂最终使Mg2.05(Si0.6Sn0.4)0.98Sb0.02样品在715 K时取得ZT最大值0.94。采用高压合成结合放电等离子烧结制备具有高压相变的Mg2.05(Si0.6Sn0.4)Sb0.02样品。对样品的物相组成,微区元素分布、微观结构以及热电性能进行了研究。研究结果表明,通过增加压力和增多相变对基体微观元素分布产生了影响,样品在不同的晶格方向上存在大量的位错与晶格畸变,有效的对声子产生了散射,样品的热电性能得到了改善。3GPa压力结合放电等离子烧结的Mg2.05(Si0.6Sn0.4)0.98Sb0.02样品在773 K时功率因子取得最大值2983.31μWm-1K-2,在723 K时达到最低晶格热导率0.42 Wm-1K-1。最终通过热电性能的共同优化使得Mg2.05(Si0.6Sn0.4)0.98Sb0.02样品在773 K时达到最佳ZT值1.3。采用高压合成结合放电等离子烧结制备了DyxCo Sb3（x=0、0.05、0.1、0.15）样品,并对样品的结构、断口形貌以及热电性能进行了研究。研究结果表明样品的XRD与标准的Co Sb3化合物基本一致。高压制备的二元Co Sb3是P型半导,通过Dy填充改变为N型半导体。Dy原子的填充可以改善样品的电性能,降低样品的晶格热导率。最优填充的Dy0.15Co Sb3样品功率因子在423 K达到所有样品最大值1948.80μWm-1K-2,热导率在783 K时达到最小值2.07 Wm-1K-1,ZT值在623 K时达到最大值0.26。
其他文献
随着我国经济的不断发展,民营连锁药企也走上了高速发展的道路,而义乌市作为鸡毛换糖的发源地,经商氛围浓厚民营经济发达,各品牌连锁药企纷纷进驻义乌市场。其中CSD公司是该市规模较大的一家,截止2019年底共有门店130家员工300余人。与此同时随着近年来我国的制度法规不断完善,药店须做到一证一店,即开设药店必须要有相应类别的执业药师,这就导致了连锁药企里执业药师类别的员工资源越来越紧张,许多连锁药企出
导电聚合物复合材料（CPC）由于其优异的耐腐蚀、可加工性好以及质轻等优势受到了国内外学者的广泛关注。通过在聚合物基体中加入碳纳米管、石墨烯以及金属导电粒子等导电填料赋予聚合物导电性能,并使复合材料具有一定的外场响应行为有望于制备性能优异的温敏传感器。基于此,本文制备了不同结构纳米填料的复合材料,深入研究纳米填料的结构对不相容共混体系中微结构构筑及温敏响应行为的影响,主要研究内容如下:首先,为了探究
为应对日益严峻的能源枯竭与环境污染形势,开发新型可再生、环境友好型能源,以减少化石燃料在能源方面的比重,成为解决能源环境问题的有效方法。氢能源以其可再生、质量轻、热值高等优点成为传统化石能源的理想替代品。电催化水分解制氢因其效率高、环境友好、安全性较好等优点,成为生产高纯氢气的理想路径,具有广阔的应用前景。因此,开发低成本、稳定性良好的电催化剂对新型可再生清洁能源的大规模开发利用具有深远意义。镍硫
随着我国科技迅速发展,对机械零件的稳定性要求更加严格,但零件长期在恶劣的环境下运作,很多关键部位都会出现腐蚀、磨损、断裂等问题导致零部件失效,无法继续稳定运作,强化零件表面能有效减少零件失效,增加零件稳定性,延长零件使用寿命,从而降低机械零件制造业的成本,提高我国经济效益,因此对零件表面强化处理势在必行。本文采用激光熔覆技术在42CrMo上制备不同TiC含量的铁基梯度涂层,旨在提高基体的硬度和耐磨
Mo2NiB2基金属陶瓷由于具有良好的耐磨性、优异的高温抗氧化性和耐腐蚀性等优点,有望在耐磨耐腐蚀涂层、模具和刀具领域中取代WC-Co硬质合金,从而减少战略金属资源的消耗。然而,Mo2NiB2基金属陶瓷高温烧结过程中晶粒易长大,硬度和强度等力学性能仍不理想,极大地限制了其实际应用。因此有效提高和平衡Mo2NiB2基金属陶瓷强度与韧性成为该材料急需解决的问题。本文采用不同制备工艺方式制备三组不同Zr
临床上应用最广泛的医用材料是金属生物材料,其中钛合金由于具有无毒、生物相容性好、比强度高、弹性模量低等性能成为备受欢迎的材料。在生物医用材料的发展中,纯钛、Ti-6Al-4V和Ti-5A1-2.5Fe等合金相比于人体骨骼弹性模量较高,植入人体会产生“应力屏蔽效应”。Al、V等元素有毒会渗入植入体周围,导致人体中毒甚至致癌、致畸。因此,无毒、耐腐蚀、生物相容性好的生物医用钛合金成为研究热点。基于此,
单向导湿织物能够将人体汗液单向传递至体外,提高服用舒适性。目前对于单向导湿织物的研究大多集中于通过后整理的方法使织物两面产生润湿梯度,而对于织物组织结构、纤维分布梯度对其性能的影响却研究较少。本文从不同单纤线密度涤纶纤维在织物中的分布梯度角度出发对单向导湿涤纶织物进行研究,共制备了30种试样。为研究纤维原料、织物组织与水分传递性能之间的关系,以细旦涤纶纤维、Coolmax纤维、蜂窝微孔涤纶纤维为原
结合苏教版教材中相关的内容，设计了跨单元、跨学科的“生态水族箱”项目式学习。从项目内容、项目设计思路、项目活动方案和项目评价等方面进行了具体的说明，以期为开展项目式学习提供一定的参考。
钛及钛合金具有高的比强度、高的疲劳强度、良好的抗裂纹扩展能力及优异的耐腐蚀性能,在航空航天、船舶、生物医学等行业得到广泛应用;而锆及锆合金具有中子吸收面积小、抗辐照能力强、抗氧化以及热膨胀系数小等优点,在核工业、醋酸工业以及化学工业中得到广泛应用。随着人类对于航空航天探索的深入,钛合金以及锆合金在航空航天领域得到广泛应用。然而,恶劣的服役条件使得人们对空间材料和活动构件提出了更为严苛的要求。本文以
随着信息时代的到来,科技的急速发展,国际社会上对于教育、人才要求的改变,导致教育范围、内容、方式发生改变。对学习者的要求不止限制于掌握学科知识,还有具备终生学习、能适应社会发展等要求,具有时代性、科学性、民族性的特点。由此,引出了利用信息技术与具体学科教学进行融合的新型教学理念。在研究学习者认知特点后,提出以任务的形式驱动学生进行学习,利用信息技术帮助教师、学生进行认知过程,并将信息技术工具化、普