Te基热电材料制备与物性

来源 :杭州电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jingjing0890
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
热电材料是一种利用固体内部载流子在温度或电位梯度场中的传输实现热能和电能直接转换的功能材料,在温差发电和热电制冷等领域具有重要的应用价值和广泛的应用前景。近10年来,由于环境污染问题﹑传统能源枯竭及军事应用的需要,热电材料的研究重新引起世界各发达国家的极大重视,也引起了我国的足够重视。目前,PbTe基化合物是Te基热电材料中中温附近应用的最好热电材料之一,据报道其ZT可达2.2。最近Rhyee et al报道了半导体化合物In4Se3-x在中温附近具有很高的热电优值,通过在晶体中引入控制Se空位,单晶和多晶样品In4Se3-x最大热电优值在705K和710K分别达到1.48和0.63。Shi et al.报道了多晶In4Te3在5-700K范围内的热电性能。In4Te3基化合物引起了研究者的足够的重视。制备核壳结构的热电材料有助于PbTe基化合物热电性能的提高。通过替代或掺杂,实现对In4Te3基化合物晶体结构和电子结构进行调制,达到优化其热电性能的目的,预期获得高性能热电材料。本文对PbTe基和In4Te3基进行了研究。分别采用化学合成方法(沉淀法和水热法)、表面包覆技术及熔体生长法制备PbTe基和In4Te3基化合物热电材料,通过XRD,SEM和TEM等测试手段对合成粉末进行成分、结构及其形貌的分析。同时分别利用块体材料的Peierls效应、纳米及量子尺寸效应,对电声输运性质的进行有效控制,从而优化Te基热电材料的热电优值。取得以下的主要成果:(1)用熔融-淬火-退火工艺成功地制备了In4(Se1-xTe)x)3块体材料,接着用机械球磨机磨成粉末,最后放电等离子体(SPS-1030)把粉末烧结成直径为12 mm和厚为2 mm的圆饼状的多晶化合物(烧结温度420℃,压强为40 MPa)。制备过程中加入适当过量的In有利于合成较纯的单相化合物In4(Se1-xTe)x)3。当In加入的量超过10%时,多晶化合物In4(Se1-xTe)x)3在In熔点附近电学性能发生突破。(2)在290K至650K的温度范围内,测量了多晶化合物In4(Se1-xTe)x)3(含有少量的In)的电学性能和热学性能,并分析了其热电性能,结果表明Te替代能够有效地降低热导率,并保持良好的电学性能。In4Te3热导率最低。(3)PbTe和PbS纳米热电材料粉末制备工艺得到优化.,成本低,适于工业化生产。采用简单廉价的化学沉淀方法合成大范围可控的纳米颗粒PbTe(几纳米到几百纳米),先采用温和条件合成较小的纳米颗粒PbTe(几十纳米),接着采用水热法控制PbTe晶体生长,颗粒大小处于几百纳米,可以结合需要合成相应完整并大小一定的基体,最后采用水热表面包覆技术,合成核壳结构PbS@PbTe。(4)采用水热方法和化学方法合成不含杂质和含有不同杂质(Te,SnTe)的核壳结构PbS@PbTe,通过等离子烧结技术烧结成块体样品,在290K至590K的温度范围内,测量了它们的电学性能和热学性能并分析了热电性能, PbS@PbTe核壳结构纳米复合热电材料的电导率很大并具有较大的Seebeck系数,其功率因子达到最大,并具有较低的热导率,PbS@PbTe核壳结构纳米复合热电材料的ZT值在室温附近达到最大值为1.7。杂质对PbS@PbTe样品的电学性能有负面效应。
其他文献
学位
本文通过对荣华二采区10
期刊
学位
该文选取棉铃虫蜕皮调节转录因子为候选基因,通过HaBac-To-Bac系统将HHR3基因插入到HaSNPV基因组中使其在感染棉铃虫时过量表达,从而改变棉铃虫的正常生理代谢过程.达到提高
摘要:在我们的心目中,差生的成绩和行为都不好。为了能帮助其端正学习态度,重树他们的形象,笔者对其进行帮扶,取得了一定的效果。  关键词:差生;师心化雨;反思  中图分类号:G632.0 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2016)03-0070  一、个案背景  小郑,男,六年级学生。两年前,小郑的父亲与另一个女人好上后,离家出走,一直杳无音信。小郑的母亲伤心之际本想独自回老家去,但为
高光谱成像技术是在多光谱的技术之上发展而来,相对于多光谱图像,高光谱图像具有更高的光谱分辨率以及更多的波段数,因此也带来了更丰富的信息。高光谱图像的处理与分析技术
Cyclin D3蛋白是D型细胞周期蛋白中的一员。近来的研究证实D型细胞周期蛋白能通过两种不同的机制发挥作用。为了寻找能和Cyclin D3相互作用的转录因子,进一步探索Cyclin D3的
随机共振是一种利用噪声使微弱信号得到增强传输的非线性现象,与传统的线性方法不同,在信号检测中,它不但能够减弱噪声,而且能把部分的噪声能量转换成信号能量,从而提高了信噪比。
旋转台是测试惯性元件的一个重要设备,惯性元件的精度也随着工业技术的发展,提出了更高的要求,因而对测试设备旋转台的性能要求也在逐渐提高。本课题是以一个实际项目为背景,选择TMS320F2812作为系统的主控DSP芯片,并在上位机的配合下完成旋转台角度测控仪的设计和实现。本文简述了整个课题的来源和任务,分析旋转台控制系统研究的主要问题和现状,详细讲解了整个项目的具体情况,包括项目的组成构成,设备的工作
"大数据"和"人工智能"时代爆炸式的数据量使得信息的采集、计算、存储和传输面临着严峻的挑战.忆阻器作为下一代非易失性存储器的有力候选者迎来了巨大的历史机遇.基于HfOx材