隨著工業(yè)的高速發(fā)展,能源枯竭和環(huán)境污染日趨嚴(yán)重。而解決問題的關(guān)鍵在于開發(fā)清潔的新能源和提高能源轉(zhuǎn)換效率。熱電材料作為一種將熱能和電能直接互相轉(zhuǎn)換的功能材料,與傳統(tǒng)熱-電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)不同,熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)具有體積小、無噪音、無污染、移動便攜等優(yōu)點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)余熱發(fā)電和熱電制冷。熱電材料的性能用無量綱熱電優(yōu)值ZT=S²σT/κ來衡量,其中S為塞貝克系數(shù);σ為電導(dǎo)率;T作為絕對溫度;κ為熱導(dǎo)率。SrTiO₃氧化物作為高溫區(qū)熱電材料,具有化學(xué)穩(wěn)定性高、成本低廉、制備簡單等優(yōu)點(diǎn),但其高熱導(dǎo)率導(dǎo)致熱電性能較低;SiGe同樣作為高溫區(qū)熱電材料因其具較高的熱電性能,已應(yīng)用在航天等的領(lǐng)域,但因其成本較高、熱導(dǎo)率較高,限制了材料的廣泛應(yīng)用。如果將兩種材料進(jìn)行復(fù)合,實(shí)現(xiàn)優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ),有望得到高性能熱電材料。因此本論文將n型磷(P)摻雜SiGe與n型La-Nb摻雜SrTiO₃進(jìn)行復(fù)合,通過界面效應(yīng)增強(qiáng)聲子散射和摻雜濃度調(diào)控分別實(shí)現(xiàn)熱導(dǎo)率降低和功率因子(PF=S²σ)優(yōu)化,從而得到ZT高的復(fù)合熱電材料。本論文首先研究La-Nb摻雜SrTi...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【部分圖文】：

圖1-3溫差發(fā)電原理圖

差發(fā)電性能參數(shù)言，它的工作模型如圖下圖所示，主要料串聯(lián)在一起，其中一端接熱端，另一就n型熱電材料而言載流子(電子)由熱端向冷端擴(kuò)散，則電子由冷端向熱端擴(kuò)對回路上的器件進(jìn)行做功或?qū)㈦娏績Υ?Ph的電能或是在外做的功；Qh為熱端吸收

圖1-4熱電制冷原理圖

圖1-4熱電制冷原理圖Figure1-4Schematicdiagramofthermoelectricrefri的研究進(jìn)展早期金屬材料中的Seebeck效應(yīng)和Peltier效是在20世紀(jì)中期迎來了研究熱潮，各種合金。但目前商用的熱電材料還主要集中在早期上。1....

圖1-5熱電參數(shù)與載流子濃度n的關(guān)系圖

圖1-5熱電參數(shù)與載流子濃度n的關(guān)系圖ationshipbetweenthermoelectricparametersandcarrierc缺陷、晶體結(jié)構(gòu)、析出相和晶界散射的影響，與微觀結(jié)構(gòu)的調(diào)控可以有效降低κl�；谏鲜鲫P(guān)度，在保持較高電導(dǎo)率的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)合....

圖2-1X射線衍射示意圖

第二章樣品表征及性能測試第二章樣品表征及性能測試熱法制備出SrTiO3（簡稱STO）基體的粉體、球磨法制備復(fù)合與球磨法制備STO-SiGe復(fù)合粉體，并通過真空熱壓燒微觀結(jié)構(gòu)，測試其熱電輸運(yùn)性能。本章節(jié)主要介紹樣品的測的物相及微觀結(jié)構(gòu)表征物相分析采用型號為D/MAX....

本文編號：3950963