發(fā)布時(shí)間：2022-10-20 14:58

　　熱電材料能夠依靠固體材料中載流子的輸運(yùn)實(shí)現(xiàn)熱能和電能的直接轉(zhuǎn)換,主要應(yīng)用于溫差發(fā)電和熱電制冷。用熱電材料制作的熱電器件具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠以及環(huán)境友好等諸多優(yōu)點(diǎn)。材料的熱電性能好壞與其電阻率、塞貝克系數(shù)和熱導(dǎo)率有關(guān),常用無量綱的熱電優(yōu)值ZT來評(píng)價(jià)（ZT=S2T（ρK）,S為塞貝克系數(shù),ρ為電阻率,κ為熱導(dǎo)率,T為工作溫度）。功率因子定義為:PF=S2/ρ。氧化物熱電材料物理化學(xué)穩(wěn)定性好,但一般電阻率太大使得其熱電性能遠(yuǎn)不如合金材料。而NaCo2O4材料具有較高熱電性能的發(fā)現(xiàn),引發(fā)了氧化物熱電材料的研究熱潮。Bi2Ba2Co2Oy材料即是一類性能較好的具有層狀結(jié)構(gòu)的Co基氧化物熱電材料。提高Co基氧化物熱電性能的方法多樣,其中元素?fù)诫s和納米化是兩個(gè)重要的方向。合適的元素?fù)诫s能夠提高載流子濃度,從而改善電輸運(yùn)性能,一些重元素?fù)诫s還能較好地降低材料熱導(dǎo)率。納米材料的量子尺寸效應(yīng)和庫倫阻塞有可能提高材料的熱電性能。本文采用簡(jiǎn)單的高溫固相合成法制備樣品,通過XRD、SEM和EDS等進(jìn)行物相表征,并對(duì)材料的電阻率、塞貝克系數(shù)、熱導(dǎo)率、功率因子和ZT值進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算。本文首先研究了 Na、K元素B... 

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 熱電基礎(chǔ)理論
        1.2.1 熱電效應(yīng)
        1.2.2 熱電參數(shù)及熱電優(yōu)值
    1.3 熱電材料研究進(jìn)展
    1.4 熱電材料發(fā)展趨勢(shì)
    1.5 Bi_2Ba_2Co_2O_y氧化物熱電材料研究現(xiàn)狀
    1.6 研究課題的提出
    1.7 本文的主要研究?jī)?nèi)容及思路
2 Bi_2Ba_2Co_2O_y系列材料制與表征方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)方法簡(jiǎn)介
        2.1.1 固相法
        2.1.2 溶膠凝膠法
        2.1.3 溶液法
    2.2 高溫固相法實(shí)驗(yàn)過程
    2.3 材料的物相結(jié)構(gòu)及微觀形貌表征
        2.3.1 物相表征
        2.3.2 形貌表征
    2.4 熱電性能測(cè)試及數(shù)據(jù)分析
        2.4.1 電性能測(cè)試
        2.4.2 熱輸運(yùn)性能測(cè)試
3 Na、K摻雜對(duì)Bi_2Ba_2Co_2O_y形貌和熱電性能的影響
    3.1 引言
    3.2 Na摻雜對(duì)Bi_2Ba_2Co_2O_y形貌和熱電性能的影響
        3.2.1 Bi_(2-x)Na_xBa_2Co_2O_y塊體樣品的備
        3.2.2 Bi_(2-x)Na_xBa_2Co_2O_y的XRD物相分析
        3.2.3 Bi_(2-x)Na_xBa_2Co_2O_y塊體的SEM形貌分析
        3.2.4 電學(xué)性能測(cè)試
        3.2.5 熱輸運(yùn)性能測(cè)試
        3.2.6 結(jié)果分析
    3.3 K摻雜對(duì)Bi_2Ba_2Co_2O_y熱電性能的影響
        3.3.1 Bi_(2-x)K_xBa_2Co_2O_y塊體樣品的制備
        3.3.2 Bi_(2-x)K_xBa_2Co_2O_y的XRD物相分析
        3.3.3 電學(xué)性能測(cè)試
        3.3.4 結(jié)果分析
    3.4 本章小結(jié)
4 Na摻雜、CNTs/C米點(diǎn)彌散Bi_2Ba_2Co_2O_y熱電性能的影響
    4.1 引言
    4.2 Bi_(1.975)Na_(0.025)Ba_2Co_2O_y+CNTs x wt%的熱電性能研究
        4.2.1 樣品制備
        4.2.2 物相分析
        4.2.3 電輸運(yùn)性能測(cè)試
        4.2.4 熱輸運(yùn)性能測(cè)試
        4.2.5 結(jié)果分析
    4.3 Bi_(1.975)Na_(0.025)Ba_2Co_2O_y+C米點(diǎn)x wt%的熱電性能研究
        4.3.1 物相分析
        4.3.2 電輸運(yùn)性能測(cè)試
        4.3.3 結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
5 納米SiC彌散Bi_2Ba_2Co_2O_y功率因子的影響
    5.1 引言
    5.2 Bi_2Ba_2Co_2O_y+SiC xwt%復(fù)合材料制備
    5.3 電學(xué)性能測(cè)試
        5.3.1 Bi_2Ba_2Co_2O_y+SiC xwt%復(fù)合材料的電阻率
        5.3.2 Bi_2Ba_2Co_2O_y+SiC xwt%復(fù)合材料的塞貝克系數(shù)
        5.3.3 Bi_2Ba_2Co_2O_y+SiC xWt%復(fù)合材料的功率因子
    5.4 結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)歷及碩士期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3694748