采用熔融退火結(jié)合等離子活化燒結(jié)技術(shù)合成了單相的Ba2SnTe5和BaAg2SnSe4化合物,并研究了他們的晶體結(jié)構(gòu)、相組成、微結(jié)構(gòu)以及電性能和熱性能。結(jié)果表明:該類材料具有極低的晶格熱導率和較高的Seebeck系數(shù)。另外,BaAg2SnSe4基材料因高對稱性的晶體結(jié)構(gòu),是一種潛在的熱電材料,為今后設計高性能熱電材料提供了新思路。 

【文章來源】：熱加工工藝. 2020,49(18)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

不同燒結(jié)塊體的自由斷面FESEM圖像

圖5測試了合成的單斜Ba2Sn Te5和Ba Ag2-Sn Se4樣品隨溫度升高，質(zhì)量Tg的變化�？煽闯�，對于Ba2Sn Te5樣品，直到673K，樣品的質(zhì)量損失不足1%，但673K后質(zhì)量急劇下降，說明樣品發(fā)生了分解。為了保護測試儀器，Ba2Sn Te5樣品的測試溫度選定為300～573 K。對于Ba Ag2Sn Se4樣品來說，直到873 K時，樣品的質(zhì)量損失不足1%，且為保護儀器免受樣品污染，擬定Ba Ag2Sn Se4的測試溫度為300～623 K。另外，文獻中報道：在650℃時，斜方的Ba2Sn Te5轉(zhuǎn)變?yōu)閱涡钡腂a2Sn Te5，而在測試的Tg圖像中看到在643℃存在相變吸熱峰，這進一步證明了通過上述方法合成了Ba2Sn Te5材料。圖6為Ba2Sn Te5和Ba Ag2Sn Se4樣品的電導率、Seebeck系數(shù)、功率因子隨溫度的變化規(guī)律。從圖6(a）可看出，在整個測試溫度范圍內(nèi)Ba2Sn Te5樣品的電導率均隨溫度升高逐漸增大，表現(xiàn)出半導體電傳輸特性。在573K時，電導率σ取得最大值σMax=1.01 S·cm-1。而Ba Ag2Sn Se4樣品則在323～573 K內(nèi)，電導率隨著溫度升高而增大，表現(xiàn)出半導體電傳輸特性。當溫度超過573K時，隨溫度升高，Ba Ag2Sn Se4電導率呈下降趨勢，表現(xiàn)出金屬的電傳輸特性。在T=573 K時，得到最大電導率σMax=1.8 S·cm-1。在低溫時，Ba Ag2Sn Se4的電導率低于Ba2Sn Te5；當溫度逐漸升高超過373K時，Ba Ag2Sn Se4電導率超過Ba2Sn Te5。盡管本征的Ba Ag2Sn Se4電導率較Ba2Sn Te5高，但依然遠低于傳統(tǒng)的熱電材料。

圖6為Ba2Sn Te5和Ba Ag2Sn Se4樣品的電導率、Seebeck系數(shù)、功率因子隨溫度的變化規(guī)律。從圖6(a）可看出，在整個測試溫度范圍內(nèi)Ba2Sn Te5樣品的電導率均隨溫度升高逐漸增大，表現(xiàn)出半導體電傳輸特性。在573K時，電導率σ取得最大值σMax=1.01 S·cm-1。而Ba Ag2Sn Se4樣品則在323～573 K內(nèi)，電導率隨著溫度升高而增大，表現(xiàn)出半導體電傳輸特性。當溫度超過573K時，隨溫度升高，Ba Ag2Sn Se4電導率呈下降趨勢，表現(xiàn)出金屬的電傳輸特性。在T=573 K時，得到最大電導率σMax=1.8 S·cm-1。在低溫時，Ba Ag2Sn Se4的電導率低于Ba2Sn Te5；當溫度逐漸升高超過373K時，Ba Ag2Sn Se4電導率超過Ba2Sn Te5。盡管本征的Ba Ag2Sn Se4電導率較Ba2Sn Te5高，但依然遠低于傳統(tǒng)的熱電材料。從圖6(b）可見，樣品都具有較高的Seebeck系數(shù)，且為正值，表現(xiàn)為p型傳導。Ba2Sn Te5樣品的Seebeck系數(shù)在整個測試溫度范圍內(nèi)隨溫度升高呈現(xiàn)為逐漸降低的趨勢，在室溫下取得最大值，為476μV·K-1。Ba Ag2Sn Se4樣品的Seebeck系數(shù)先隨溫度升高而緩慢降低，673K之后隨溫度升高略有增加，在300 K時取得最大值，為520μV·K-1，與文獻報道的550μV·K-1結(jié)果一致[5]。


本文編號：2980315