BiCuSeO基材料電熱輸運性能優(yōu)化
發(fā)布時間: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)及對應的對載流子和聲子的限域效應,表現(xiàn)出較高的本征塞貝克系數(shù)S和低熱導率κ,其較好的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性能提升對應熱電器件的服役穩(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。目前研究的重點是如何在保持BiCuSeO低κ的同時通過n和μ調(diào)整提升其電輸運性能。針對上述性能缺陷問題,本文以Bi CuSeO基含氧TE材料為研究對象,分別采用機械活化和高溫固相反應法制粉,結(jié)合熱壓成型制備塊體樣品,并通過工藝優(yōu)化、單元素摻雜、雙元素摻雜、晶粒細化、調(diào)制結(jié)構(gòu)、nano-復合等成分調(diào)控和結(jié)構(gòu)調(diào)控的方式調(diào)整其TE性能,具體的實驗結(jié)果和對應的討論如下:(1)以Bi2O3、Bi、Cu、Se為原料,分別通過機械活化工藝和高溫固相反應工藝制備BiCuSeO含氧粉末,并通過放電等離子體設備熱壓燒結(jié)成型制備BiCuSeO塊體材料,跟機械活化工藝相比,高溫固相反應法制備樣品反應速度快,合成時間短,但由于經(jīng)歷高溫過...
【文章來源】:武漢科技大學湖北省
【文章頁數(shù)】:120 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
塞貝克效應示意圖
帕爾貼效應示意圖
湯普遜效應示意圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Ba-Pb雙摻雜與晶粒細化的協(xié)同調(diào)整對BiCuSeO半導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,樊希安. 粉末冶金材料科學與工程. 2019(03)
[2]Half-Heusler熱電材料性能優(yōu)化策略及研究進展[J]. 王怡心,馬勤,賈建剛,高昌琦,張瑄瑄. 材料導報. 2019(S1)
[3]多摻雜協(xié)同調(diào)控碲化錫熱導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,徐靜濤,談小建,邵和助,蔣俊. 無機材料學報. 2019(03)
[4]熱電發(fā)電器件與應用技術:現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)與展望[J]. 張騏昊,柏勝強,陳立東. 無機材料學報. 2019(03)
[5]SnO的歧化反應對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. 無機材料學報. 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. 無機材料學報. 2019(03)
[7]異層等價離子雙摻雜策略優(yōu)化BiCuSeO的熱電性能[J]. 李周,肖翀. 無機材料學報. 2019(03)
[8]CoSb3基方鈷礦熱電材料保護涂層研究進展[J]. 包鑫,柏勝強,吳子華,吳汀,顧明,謝華清. 材料導報. 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. 塑性工程學報. 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,中村悠馬,趙天琦,王冬,帥志剛. 物理化學學報. 2018(09)
本文編號:3584893
【文章來源】:武漢科技大學湖北省
【文章頁數(shù)】:120 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
塞貝克效應示意圖
帕爾貼效應示意圖
湯普遜效應示意圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Ba-Pb雙摻雜與晶粒細化的協(xié)同調(diào)整對BiCuSeO半導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,樊希安. 粉末冶金材料科學與工程. 2019(03)
[2]Half-Heusler熱電材料性能優(yōu)化策略及研究進展[J]. 王怡心,馬勤,賈建剛,高昌琦,張瑄瑄. 材料導報. 2019(S1)
[3]多摻雜協(xié)同調(diào)控碲化錫熱導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,徐靜濤,談小建,邵和助,蔣俊. 無機材料學報. 2019(03)
[4]熱電發(fā)電器件與應用技術:現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)與展望[J]. 張騏昊,柏勝強,陳立東. 無機材料學報. 2019(03)
[5]SnO的歧化反應對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. 無機材料學報. 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. 無機材料學報. 2019(03)
[7]異層等價離子雙摻雜策略優(yōu)化BiCuSeO的熱電性能[J]. 李周,肖翀. 無機材料學報. 2019(03)
[8]CoSb3基方鈷礦熱電材料保護涂層研究進展[J]. 包鑫,柏勝強,吳子華,吳汀,顧明,謝華清. 材料導報. 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. 塑性工程學報. 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,中村悠馬,趙天琦,王冬,帥志剛. 物理化學學報. 2018(09)
本文編號:3584893
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