BiCuSeO基材料電熱輸運(yùn)性能優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2022-01-12 13:57
BiCuSeO基含氧TE材料由于特殊A/B層交互排列結(jié)構(gòu)及對(duì)應(yīng)的對(duì)載流子和聲子的限域效應(yīng),表現(xiàn)出較高的本征塞貝克系數(shù)S和低熱導(dǎo)率κ,其較好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性能提升對(duì)應(yīng)熱電器件的服役穩(wěn)定性和服役壽命,是目前最有商業(yè)應(yīng)用前景的含氧TE材料之一。但~0.8 eV的禁帶寬度使得材料的本征載流子濃度n和遷移率μ較低,限制了熱電轉(zhuǎn)換效率的提高。目前研究的重點(diǎn)是如何在保持BiCuSeO低κ的同時(shí)通過n和μ調(diào)整提升其電輸運(yùn)性能。針對(duì)上述性能缺陷問題,本文以Bi CuSeO基含氧TE材料為研究對(duì)象,分別采用機(jī)械活化和高溫固相反應(yīng)法制粉,結(jié)合熱壓成型制備塊體樣品,并通過工藝優(yōu)化、單元素?fù)诫s、雙元素?fù)诫s、晶粒細(xì)化、調(diào)制結(jié)構(gòu)、nano-復(fù)合等成分調(diào)控和結(jié)構(gòu)調(diào)控的方式調(diào)整其TE性能,具體的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和對(duì)應(yīng)的討論如下:(1)以Bi2O3、Bi、Cu、Se為原料,分別通過機(jī)械活化工藝和高溫固相反應(yīng)工藝制備BiCuSeO含氧粉末,并通過放電等離子體設(shè)備熱壓燒結(jié)成型制備BiCuSeO塊體材料,跟機(jī)械活化工藝相比,高溫固相反應(yīng)法制備樣品反應(yīng)速度快,合成時(shí)間短,但由于經(jīng)歷高溫過...
【文章來源】:武漢科技大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:120 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
塞貝克效應(yīng)示意圖
帕爾貼效應(yīng)示意圖
湯普遜效應(yīng)示意圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Ba-Pb雙摻雜與晶粒細(xì)化的協(xié)同調(diào)整對(duì)BiCuSeO半導(dǎo)體陶瓷熱電性能的影響[J]. 蘇逸斯,馮波,胡曉明,劉培海,李光強(qiáng),樊希安. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2019(03)
[2]Half-Heusler熱電材料性能優(yōu)化策略及研究進(jìn)展[J]. 王怡心,馬勤,賈建剛,高昌琦,張瑄瑄. 材料導(dǎo)報(bào). 2019(S1)
[3]多摻雜協(xié)同調(diào)控碲化錫熱導(dǎo)率和功率因子提升熱電性能(英文)[J]. 檀小芳,端思晨,王泓翔,吳慶松,李苗苗,劉國強(qiáng),徐靜濤,談小建,邵和助,蔣俊. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2019(03)
[4]熱電發(fā)電器件與應(yīng)用技術(shù):現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)與展望[J]. 張騏昊,柏勝強(qiáng),陳立東. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2019(03)
[5]SnO的歧化反應(yīng)對(duì)SnTe熱電性能的優(yōu)化[J]. 胡慧珊,楊君友,辛集武,李思慧,姜慶輝. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2019(03)
[6]n型SnS熱電材料的制備與性能研究[J]. 黃志成,姚瑤,裴俊,董金峰,張波萍,李敬鋒,尚鵬鵬. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2019(03)
[7]異層等價(jià)離子雙摻雜策略優(yōu)化BiCuSeO的熱電性能[J]. 李周,肖翀. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2019(03)
[8]CoSb3基方鈷礦熱電材料保護(hù)涂層研究進(jìn)展[J]. 包鑫,柏勝強(qiáng),吳子華,吳汀,顧明,謝華清. 材料導(dǎo)報(bào). 2019(05)
[9]17-4PH鋼加熱中的晶粒長大和高溫鐵素體的析出條件[J]. 陳波,崔振山,陳飛,朱洪洋. 塑性工程學(xué)報(bào). 2018(06)
[10]石墨炔與錫烯層狀體系的形變勢和電聲耦合及載流子傳輸理論研究[J]. 奚晉揚(yáng),中村悠馬,趙天琦,王冬,帥志剛. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2018(09)
本文編號(hào):3584893
【文章來源】:武漢科技大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:120 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
塞貝克效應(yīng)示意圖
帕爾貼效應(yīng)示意圖
湯普遜效應(yīng)示意圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Ba-Pb雙摻雜與晶粒細(xì)化的協(xié)同調(diào)整對(duì)BiCuSeO半導(dǎo)體陶瓷熱電性能的影響[J]. 蘇逸斯,馮波,胡曉明,劉培海,李光強(qiáng),樊希安. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2019(03)
[2]Half-Heusler熱電材料性能優(yōu)化策略及研究進(jìn)展[J]. 王怡心,馬勤,賈建剛,高昌琦,張瑄瑄. 材料導(dǎo)報(bào). 2019(S1)
[3]多摻雜協(xié)同調(diào)控碲化錫熱導(dǎo)率和功率因子提升熱電性能(英文)[J]. 檀小芳,端思晨,王泓翔,吳慶松,李苗苗,劉國強(qiáng),徐靜濤,談小建,邵和助,蔣俊. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2019(03)
[4]熱電發(fā)電器件與應(yīng)用技術(shù):現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)與展望[J]. 張騏昊,柏勝強(qiáng),陳立東. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2019(03)
[5]SnO的歧化反應(yīng)對(duì)SnTe熱電性能的優(yōu)化[J]. 胡慧珊,楊君友,辛集武,李思慧,姜慶輝. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2019(03)
[6]n型SnS熱電材料的制備與性能研究[J]. 黃志成,姚瑤,裴俊,董金峰,張波萍,李敬鋒,尚鵬鵬. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2019(03)
[7]異層等價(jià)離子雙摻雜策略優(yōu)化BiCuSeO的熱電性能[J]. 李周,肖翀. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2019(03)
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[9]17-4PH鋼加熱中的晶粒長大和高溫鐵素體的析出條件[J]. 陳波,崔振山,陳飛,朱洪洋. 塑性工程學(xué)報(bào). 2018(06)
[10]石墨炔與錫烯層狀體系的形變勢和電聲耦合及載流子傳輸理論研究[J]. 奚晉揚(yáng),中村悠馬,趙天琦,王冬,帥志剛. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2018(09)
本文編號(hào):3584893
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