P型PbTe基复合热电材料的制备与性能研究

来源 :东华大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yykk110
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
PbTe基热电材料是目前中高温区性能最好的热电材料,由于其热电性能与能带和微观结构密切相关,因此可通过掺杂和合金化来调整其能带结构,达到提高热电性能的目的。在此基础上,通过在基体中引入纳米相制备纳米复合热电材料,在多尺度范围内调控材料的微观结构,达到各热电参数的协同优化,该方法工艺简单、产量高,有利于批量化、低成本制备出性能优异的热电材料,对拓宽热电材料的应用领域具有重要意义。本研究采用熔融-淬火-退火技术制备x%Na掺杂PbTe-y%Sr Te的四元合金作为基体,探究了其最佳化学配比和烧结工艺。在最佳化学组成Pb0.98Na0.02Te-4%Sr Te的基础上,结合机械球磨技术,将SiC纳米颗粒、多壁碳纳米管(MWCNT)等纳米第二相与基体材料复合,来调控其微观结构。最后再将复合粉体进行放电等离子烧结(SPS),并系统的研究了复合热电材料的微观结构和热电性能。(1)采用熔融-淬火-退火技术成功的制备出x%Na掺杂PbTe-y%SrTe的合金,得到的粉体尺寸分布范围较宽,且形状不规则。在固定化学组成的情况下,通过改变烧结温度和压力并结合热电性能测试,确定出最佳烧结温度和烧结压力分别为550℃,60MPa。在最佳烧结温度和烧结压力的条件下,改变Na、SrTe的含量,探究了Na、SrTe的含量对PbTe合金热电性能的影响,最终确定出最佳配比为Pb0.98Na0.02Te-4%SrTe,在750K时基体的最高热电优值ZT可达1.53。(2)在上述工作的基础上,釆用机械球磨法制备了不同SiC含量的SiC/Pb0.98Na0.02Te-4%SrTe复合材料,利用XRD,FE-SEM和TEM等表征手段对复合材料的相组成以及微观形貌进行表征。结果表明:在基体中加入一定量的纳米SiC后,样品的致密度有所下降,能够显著降低基体的热导率。当SiC含量为0.5 vol.%时复合材料的热导率最低,与基体相比降低了28%。复合材料的ZT值相对于基体Pb0.98Na0.02Te-4%SrTe均有所提升;且当Si C含量为0.25 vol.%时,复合材料的ZT在750K时达到1.73,与基体Pb0.98Na0.02Te-4%SrTe材料相比,提高了11%。(3)釆用机械球磨法制备了MWCNT/Pb0.98Na0.02Te-4%SrTe复合材料。研究了MWCNT对Pb0.98Na0.02Te-4%SrTe的相组成、微观形貌及热电性能的影响。研究发现MWCNT对基体的热导率具有较大的影响,经MWCNT复合的样品热导率都低于未复合样品,复合材料的热导率随着MWCNT含量的增加而下降。当MWCNT含量为2.0 vol.%时,复合材料的热导率在700K时可达到0.85W/(m·K),与未复合的样品相比降低了15%。
其他文献
《生活垃圾卫生填埋技术规范》(CJJ17-2004)(简称《规范》)在指导国内垃圾填埋场的建设中发挥了重要作用,但随着填埋技术的发展,技术规范在某些内容上存在缺失,一些已有的规定过于简
本文通过对荣华二采区10
期刊
高校青年知识分子对社会主义核心价值观的话语认同与实践担当是做好新时代立德树人工作的必然要求.通过对部分高校青年知识分子的深度访谈发现,在社会主义核心价值观的认同方
本文采用兰州生石油焦、抚顺煅后沥青焦和青岛鳞片石墨作为炭质原料,SiC、B4C作为陶瓷相,分别采用中温沥青、改质沥青、酚醛树脂三种粘结剂,模压制备C-SiC-B4C复合材料。研究
一、历史教材的更新  传统历史教材的编写是按照中国史和世界史两条主线进行,中国史又分中国古代史和中国近代现代史两大块;世界史也分世界古代史和世界近代现代史。在中国史
期刊
以提高甲基磺酸铅液流电池充放电效率和循环寿命为目标,本文制备出一系列以鳞片状石墨和导电炭黑为主要填料、高密度聚乙烯为粘结剂、短切碳纤维为增韧材料的复合导电极板,研究了不同组分导电极板的弯曲强度、电导率、耐腐蚀性能以及其对电池充放电效率和循环寿命的影响。同时,为改善PbO2沉积层与正极碳质类电极材料的结合特性,向正极导电极板固液界面侧添加经不同表面改性工艺处理的多孔状石墨毡,通过增加固液界面固体侧极
近几年来,中考试题中出现了很多与现实生活联系密切的试题,那我们在教学中应做哪些转变呢?我们如何改变教学思维来适应新课程的要求呢?
期刊
思维是人脑对客观现实的概括和间接的反映,反映的是事物的本质及内部的规律性。所谓高中学生数学思维,是指学生在对高中数学感性认识的基础上,运用比较、分析、综合、归纳、演绎
期刊
记不清是哪位高人写过一句诗词,描写作中国画如同“脱缰骑骏马,赤手提毒蛇”。从小就喜欢冒险的我,硬是喜欢拿着难以控制而又软塌塌的毛笔,在墨色瞬息万变的宣纸中徜徉、折腾
生命的车轮缓缓向前,冥冥之中我们驶入了人生的第一个驿站——童趣世界。在这个世界里,我们看到的、听到的、触到的都是世间最单纯、最简易的物象,经历的是最天真、最无邪的