本文關(guān)鍵詞：幾種功能材料的高效能制備與性能表征

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【摘要】：微波加熱技術(shù)是靠被加熱物質(zhì)吸收微波場中的電磁波,將微波能轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的熱能,以達(dá)到升高被加熱物質(zhì)溫度的一種加熱技術(shù)。它具有整體性加熱、受熱均勻、選擇性加熱和加熱即時(shí)性等特點(diǎn),是傳統(tǒng)加熱方式所無法具備的。因此,將微波加熱技術(shù)應(yīng)用與材料的高效合成領(lǐng)域,具有十分重要的意義。本論文以微波加熱合成技術(shù)為基礎(chǔ),并結(jié)合傳統(tǒng)的熱壓工藝,研究并改進(jìn)了Si基熱電材料Mg_2Si_(0.5875)Sn_(0.4)Sb_(0.0125)和MnSi_(1.74)的制備合成工藝,以及納米材料二硫化鉬的微波合成。并對(duì)其進(jìn)行表征。主要結(jié)果如下:(1)熱電材料Mg_2Si_(0.5875)Sn_(0.4)Sb_(0.0125)化合物的高效合成及表征本研究分別以一步熱壓反應(yīng)法和微波加熱合成技術(shù)為基礎(chǔ),探索熱電材料Mg_2Si_(0.5875)Sn_(0.4)Sb_(0.0125)化合物的高效制備工藝。并對(duì)所獲得的樣品進(jìn)行物相和熱電性能表征。經(jīng)測試得出,通過一步熱壓反應(yīng)法所得到的產(chǎn)物純的高,結(jié)晶性好,具有良好的熱電性能,在800K時(shí),得到的ZT值高達(dá)0.53;一步熱壓反應(yīng)法是一種十分有效的高效制備方法,而微波合成法通過發(fā)揮其自身獨(dú)特的加熱方式,縮短了制備周期,將制備時(shí)間縮短在一小時(shí)以內(nèi),簡化了制備工藝;同時(shí)產(chǎn)物具有很好的電性能,其Seebeck系數(shù)絕對(duì)值可以達(dá)到240μV/K,最大的功率因子在1.78×10-4W/mK2左右。因而,微波加熱是一種很有前景的高效制備方式。(2)高錳硅熱電材(MnSi_(1.74))的的制備與表征。高錳硅化合物(HMS)具有較好的熱穩(wěn)定性與高溫抗氧化能力,無污染對(duì)環(huán)境友好,成本低,組成元素儲(chǔ)量豐富等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí),在Si基熱電材料中,高錳硅化合物具有高Seebck系數(shù),低電阻率等優(yōu)點(diǎn),是最好的P型熱電半導(dǎo)體材料。用微波燒結(jié)技術(shù)合成MnSi_(1.74)化合物,并利用熱壓技術(shù)將其熱壓成塊體。對(duì)樣品進(jìn)行XRD與電性能測試,表明微波燒結(jié)技術(shù)合成HMS化合物,能夠有效的消除MnSi相。其產(chǎn)物的最大的Seebeck系數(shù),在700K處,可達(dá)到210μV/K;而在450K時(shí),得到最大的功率因子P=7.3×10-4W/m·K2。(3)納米片狀MoS2的微波合成與表征過渡金屬二硫化鉬,因其在固體潤滑劑、超電容、鋰電池以及儲(chǔ)氫材料等方面具有十分廣泛的應(yīng)用。而受到人們的普遍關(guān)注。為克服傳統(tǒng)MoS2的制備方法,耗時(shí)耗能,過程復(fù)雜等缺陷,利用微波加熱合成技術(shù),以Mo粉和S粉為原料,成功合成了片狀納米結(jié)構(gòu)的MoS2納米粉末,這過程大大的縮短了反應(yīng)時(shí)間,發(fā)現(xiàn)了溫度對(duì)于樣品顆粒大小的關(guān)系。以X射線粉末衍射、掃描電子顯微鏡、X射線能譜對(duì)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)形貌和組分進(jìn)行表征。
【學(xué)位授予單位】：暨南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB34

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