熱電材料是一種可以實現(xiàn)熱能與電能之間直接轉(zhuǎn)換的功能材料,可以用于廢熱利用,也可以進行制冷。熱電器件具有可擴展性,沒有移動部件,穩(wěn)定可靠,可用于傳統(tǒng)熱機無法使用的領域。Bi₂Se₃合金是一種與Bi₂Te₃晶體結(jié)構(gòu)相似的半導體材料,它與Bi₂Te₃合金同為R-3m斜方晶系,是一種極具潛力的室溫熱電材料。地球上Se元素的儲存量遠大于Te元素,所以開發(fā)Bi₂Se₃合金代替Bi₂Te₃對于熱電材料的商業(yè)應用具有很大意義。本課題采用熔煉、球磨和熱壓的方法制備了Bi₂Se₃基熱電材料,分別研究了組織形貌、載流子濃度對Bi₂Se₃合金熱電性能的影響,并研究了Bi₂Se₃合金p型摻雜效應。取得的主要研究成果如下:探究了二次鍛壓對Bi₂S...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 熱電效應
        1.2.1 Seebeck效應
        1.2.2 Peltier效應
        1.2.3 Thomson效應
    1.3 熱電材料主要性能參數(shù)及優(yōu)化方法
        1.3.1 熱電優(yōu)值ZT
        1.3.2 Seebeck系數(shù)
        1.3.3 電導率
        1.3.4 熱導率
        1.3.5 熱電性能的優(yōu)化方法
    1.4 Bi₂Se₃基熱電材料簡介
    1.5 論文工作的意義和主要研究內(nèi)容
        1.5.1 Bi₂Se₃合金的研究意義
        1.5.2 主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
第2章 實驗方法
    2.1 實驗原料及儀器
        2.1.1 實驗原料
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 樣品制備及實驗流程
    2.3 結(jié)構(gòu)及性能表征
        2.3.1 物相表征
        2.3.2 顯微組織表征
        2.3.3 熱性能表征
        2.3.4 電性能表征
第3章 Bi₂Se₃熱電性能研究
    3.1 引言
    3.2 Bi₂Se₃制備工藝
    3.3 Bi₂Se₃物相及顯微結(jié)構(gòu)分析
        3.3.1 物相分析
        3.3.2 顯微組織分析
    3.4 Bi₂Se₃性能分析
        3.4.1 電性能分析
        3.4.2 熱性能分析
        3.4.3 Bi₂Se₃合金ZT值分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 Cu摻雜Bi₂Se₃合金熱電性能研究
    4.1 引言
    4.2 Cu_xBi₂Se₃合金熱電性能研究
        4.2.1 Cu_xBi₂Se₃合金制備工藝
        4.2.2 Cu_xBi₂Se₃合金物相分析
        4.2.3 Cu_xBi₂Se₃合金電性能分析
        4.2.4 Cu_xBi₂Se₃合金熱性能分析
        4.2.5 Cu_xBi_2-xSe₃合金ZT值分析
        4.2.6 小結(jié)
    4.3 Cu_xBi_2-xSe₃合金熱電性能研究
        4.3.1 Cu_xBi_2-xSe₃合金制備工藝
        4.3.2 Cu_xBi_2-xSe₃合金物相分析
        4.3.3 Cu_xBi_2-xSe₃合金顯微組織分析
        4.3.4 Cu_xBi_2-xSe₃合金電性能分析
        4.3.5 Cu_xBi_2-xSe₃合金熱性能分析
        4.3.6 Cu_xBi_2-xSe₃合金ZT值分析
        4.3.7 小結(jié)
    4.4 二次鍛壓對Cu_0.0125Bi_1.9875Se₃熱電性能的優(yōu)化研究
        4.4.1 二次鍛壓Cu_0.0125Bi_1.9875Se₃合金制備工藝
        4.4.2 二次鍛壓Cu_0.0125Bi_1.9875Se₃合金電性能分析
        4.4.3 二次鍛壓Cu_0.0125Bi_1.9875Se₃合金熱性能及ZT值分析
        4.4.4 小結(jié)
    4.5 本章小結(jié)
第5章 受主摻雜Bi₂Se₃合金熱電性能研究
    5.1 引言
    5.2 Mn摻雜Bi₂Se₃合金熱電性能研究
        5.2.1 Mn_xBi_2-xSe₃合金制備方案
        5.2.2 Mn_xBi_2-xSe₃合金物相及顯微組織分析
        5.2.3 Mn_xBi_2-xSe₃合金熱電性能分析
        5.2.4 小結(jié)
    5.3 Na摻雜Bi₂Se₃合金熱電性能研究
        5.3.1 Na_xBi_2-xSe₃合金制備方案
        5.3.2 Na_xBi_2-xSe₃合金物相及顯微組織分析
        5.3.3 Na_xBi_2-xSe₃合金熱電性能分析
        5.3.4 小結(jié)
    5.4 Pb摻雜Bi₂Se₃合金熱電性能研究
        5.4.1 Pb_xBi_2-xSe₃合金制備方案
        5.4.2 Pb_xBi_2-xSe₃合金物相及顯微組織分析
        5.4.3 Pb_xBi_2-xSe₃合金電性能分析
        5.4.4 Pb_xBi_2-xSe₃合金熱性能與ZT值分析
        5.4.5 小結(jié)
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號：3799364