Half-Heusler合金作為一類新型熱電材料,其具有優(yōu)異的電學(xué)和機(jī)械性能、良好的熱穩(wěn)定性、相對(duì)廉價(jià)以及環(huán)保的組成元素等諸多優(yōu)勢(shì),可以滿足大規(guī)模商業(yè)化熱電發(fā)電器件應(yīng)用。Half-Heusler體系的熱電材料中,N型和P型的熱電材料的ZT值均已突破了1.0,熱電器件轉(zhuǎn)換效率的理論計(jì)算值也達(dá)到了15%,但是,有關(guān)熱電器件的制備技術(shù)的研究則相對(duì)較少,而器件電極接頭的穩(wěn)定與否對(duì)熱電器件的轉(zhuǎn)換效率有著重要的影響。本論通過電弧熔煉、放電等離子燒結(jié)及固相反應(yīng)技術(shù)分別制備了N型Hf0.25Zr0.75NiSn0.99Sb0.01及P型FeNb0.88Hf0.12Sb half-Heusler熱電材料。在800 K時(shí),二種材料ZT值均接近1。在此基礎(chǔ)上,采用兩步SPS燒結(jié)法,以純金屬Fe/Ni/Ti及FeNi/TiNi合金作為阻擋層,研究了熱電材料/阻檔層的擴(kuò)散界面、接觸電阻,并進(jìn)行了等溫時(shí)效評(píng)價(jià)工作,獲得了如下幾方面的結(jié)果:（1）Fe、Ni及FeNi作為N/P-HH阻擋層材料時(shí),連接界面的擴(kuò)散層厚度小于50μm,接觸電阻率16~18μΩ?cm2。但與HH連接質(zhì)量較差,Fe、Ni、FeNi/N-HH連... 

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 熱電效應(yīng)及應(yīng)用
    1.2 熱電材料的簡介及half-Heusler熱電材料的研究進(jìn)展
        1.2.1 熱電材料簡介
        1.2.2 Half-Heusler熱電材料的研究進(jìn)展
    1.3 熱電器件的結(jié)構(gòu)與制備
        1.3.1 熱電器件的組成及結(jié)構(gòu)
        1.3.2 熱電器件的制備
        1.3.3 熱電器件電極阻擋層
        1.3.4 熱電器件電極阻擋層材料的研究現(xiàn)狀
    1.4 論文選題及研究內(nèi)容
        1.4.1 N型熱電材料的選擇
        1.4.2 P型熱電材料的選擇
        1.4.3 電極阻擋層材料的選擇
第二章 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與性能表征方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 實(shí)驗(yàn)制備技術(shù)
        2.2.1 熱電材料的制備
        2.2.2 放電等離子燒結(jié)（SPS）
        2.2.3 物相分析及性能表征
    2.3 HH/阻擋層連接界面行為研究
        2.3.1 界面微觀形貌分析
        2.3.2 界面電阻率測(cè)試
        2.3.3 等溫時(shí)效考核
    2.4 電極阻擋層/HH連接界面反應(yīng)研究方法
    2.5 熱電性能測(cè)試
        2.5.1 電學(xué)性能
        2.5.2 熱學(xué)性能
第三章 HH熱電材料的制備及性能測(cè)試
    3.1 熱電材料的制備及物相分析
        3.1.1 N型熱電材料
        3.1.2 P型熱電材料
        3.1.3 Half-Heusler熱電材料的物相組成
    3.2 N、P型HH熱電材料的性能表征
        3.2.1 N型熱電材料的熱電性能測(cè)試及比較
        3.2.2 P型熱電材料的熱電性能測(cè)試及比較
    3.3 小結(jié)
第四章 純金屬阻擋層/HH連接界面的研究
    4.1 純金屬/N-HH連接界面的研究
        4.1.1 純金屬/N-HH連接處微觀形貌及成分分布
        4.1.2 純金屬/N-HH連接的界面電阻
        4.1.3 Ti/HH連接的時(shí)效考核
    4.2 Ti/P-HH連接界面的研究
        4.2.1 Ti/P-HH連接微觀形貌及成分分布
        4.2.2 Ti/P-HH連接的界面電阻
        4.2.3 Ti/P-HH連接的時(shí)效分析
    4.3 小結(jié)
第五章 FeNi、TiNi/HH連接界面的研究
    5.1 FeNi/HH連接界面的研究
        5.1.1 FeNi/N-HH連接界面的研究
    5.2 TiNi/N-HH連接界面的研究
        5.2.1 TiNi/N-HH連接處微觀形貌及成分分布
        5.2.2 TiNi/N-HH連接處的界面電阻
        5.2.3 TiNi/N-HH連接的時(shí)效考核
    5.3 TiNi/P-HH連接界面的研究
        5.3.1 TiNi/P-HH連接處的微觀形貌及成分分布
        5.3.2 TiNi/P-HH 連接處的界面電阻
        5.3.3 TiNi/P-HH連接處時(shí)效考核
    5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3660961