【摘要】：為了應(yīng)對(duì)愈演愈烈的全球性污染問題以及一次性能源枯竭問題,能夠?qū)崮苤苯愚D(zhuǎn)化為電能的熱電材料在近年來受到越來越多科研人員的關(guān)注。層狀氧化物熱電材料BiCuSeO因?yàn)榫哂斜菊鞯妮^低的熱導(dǎo)率,同時(shí)兼具抗氧化、無毒、無污染、高溫下性能穩(wěn)定等諸多優(yōu)點(diǎn),擁有著廣闊的應(yīng)用前景。在本論文中,采用了自蔓延高溫合成法(SHS)結(jié)合放電等離子燒結(jié)(SPS)這一超快速的陶瓷制備工藝。以廉價(jià)的K2C03為原料在Bi位成功實(shí)現(xiàn)了K離子摻雜,增多了體系中的載流子,提升了樣品的電學(xué)性能。同時(shí),摻雜又在體系當(dāng)中引入了大量的雜質(zhì),使得熱導(dǎo)率減小。最后,樣品的最大ZT值達(dá)到0.6,相比于純相樣品提升了 50%。采用SHS結(jié)合SPS工藝,以Sn粉為原料制備了Bi1-xBSnxCuSeO樣品。Sn離子在樣品中以Sn2+和Sn4+的形態(tài)共存,Sn2+的存在使得樣品的電導(dǎo)率得到了提升。而在體系中存在的第二相SnOx,具有較高的熱導(dǎo)率,導(dǎo)致樣品的熱導(dǎo)率同樣得到了提升。最終,Bio.96Sn0.04CuSeO樣品獲得最大的ZT值0.77,比純相樣品提升88%。Pb摻雜BiCuSeO體系具有優(yōu)異的電學(xué)性能,但同時(shí)其熱導(dǎo)率也增大,因此采用簡(jiǎn)單球磨法在Pb摻雜BiCuSeO體系中分別復(fù)合了 Te粉以及Te納米線。復(fù)合Te粉之后,樣品的載流子受到散射,電學(xué)性能降低,同時(shí)有效地散射了聲子,獲得較低的熱導(dǎo)率。復(fù)合體積百分比為5%的樣品獲得最大的ZT值0.77。復(fù)合Te納米線的樣品相比于復(fù)合Te粉的樣品,由于一維第二相與三維基體之間的能量過濾效應(yīng),使得樣品獲得了更大的塞貝克系數(shù),因此具有更高的電學(xué)性能。最終,復(fù)合體積百分比為5%的樣品獲得最大的ZT值1,相比于未復(fù)合的樣品提升45%,相比于純相樣品提升144%。
【圖文】：

當(dāng)兩個(gè)不同的導(dǎo)體構(gòu)成一個(gè)閉合回路的時(shí)候，如果兩個(gè)連接點(diǎn)有溫差，那么在兩逡逑端將會(huì)有一個(gè)電位差ＡＶ，這種將熱能直接轉(zhuǎn)化為電能的效應(yīng)被稱為塞貝克效應(yīng)而逡逑其逆過程則被稱為帕爾貼效應(yīng)，如圖１－１所示。逡逑１逡逑

具有廣闊的前景和巨大的研宄潛質(zhì)。逡逑層狀鈷酸鹽體系中的ＮａｘＣ0２０４是最早被發(fā)現(xiàn)的氧化物熱電材料［１＼其晶體結(jié)構(gòu)逡逑如圖１－４所示由Ｎａ＋層和導(dǎo)電的Ｃ0０２層交替堆積而成。以Ｃｏ為中心，０位于角逡逑點(diǎn)上形成了八面體結(jié)構(gòu)。而Ｎａ＋離子隨機(jī)的處在Ｃ0０２層之間空位原子的位置，，其質(zhì)逡逑９逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB34

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前8條

1 劉文勝;劉書華;馬運(yùn)柱;龍路平;;區(qū)域熔煉技術(shù)的研究現(xiàn)狀[J];稀有金屬與硬質(zhì)合金;2013年01期

2 李文良;羅遠(yuǎn)輝;;區(qū)域熔煉制備高純金屬的綜述[J];礦冶;2010年02期

3 穆武第;程海峰;唐耿平;;超晶格熱電薄膜的研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2007年07期

4 白玲;葛昌純;沈衛(wèi)平;;放電等離子燒結(jié)技術(shù)[J];粉末冶金技術(shù);2007年03期

5 朱文,楊君友,崔],張同俊;納米超晶格熱電材料的研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2002年12期

6 李強(qiáng),于景媛,穆柏椿;自蔓延高溫合成(SHS)技術(shù)簡(jiǎn)介[J];遼寧工學(xué)院學(xué)報(bào);2001年05期

7 殷聲;燃燒合成的發(fā)展現(xiàn)狀[J];粉末冶金技術(shù);2001年02期

8 傅正義;SHS技術(shù)研究進(jìn)展——紀(jì)念SHS技術(shù)誕生三十周年[J];復(fù)合材料學(xué)報(bào);2000年01期

本文編號(hào)：2680547