隨著工業(yè)化的迅猛發(fā)展,能源消耗和環(huán)境污染日趨嚴重,急需有效的能源轉(zhuǎn)換材料來解決問題。而熱電材料是一種環(huán)境友好型的能源轉(zhuǎn)換材料,可以直接將熱能轉(zhuǎn)換成電能。合金熱電材料具有較高的熱電性能,成為人們研究熱點,但因成本高、毒性大制約發(fā)展。在氧化物熱電材料中,SrTiO₃（STO）具有高溫?zé)岱�(wěn)定性好、原料較豐富、無毒等優(yōu)點被廣泛關(guān)注,材料本身較差的電導(dǎo)率和高的熱導(dǎo)率一直制約其發(fā)展,尋找提高鈦酸鍶熱電性能的方法至關(guān)重要。因此本論文選取鈦酸鍶基熱電材料為研究對象,在摻雜基礎(chǔ)上保持相對較高的電導(dǎo)率,再通過形成復(fù)合材料,利用界面效應(yīng)增強聲子散射降低熱導(dǎo)率,提高鈦酸鍶的熱電性能。本論文通過水熱法制備不同鑭鈮摻雜濃度的STO（LaNb-STO）,并與純STO復(fù)合,得到的復(fù)合粉體（STO/LaNb-STO）呈現(xiàn)不規(guī)則片狀,尺寸為15²5nm,主相是鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的STO且La、Nb元素摻雜到了晶格中。利用冷壓埋燒法制備STO/LaNb-STO復(fù)合塊體,在碳粉埋燒的還原氣氛下產(chǎn)生了一定的氧空位,提高電導(dǎo)率。復(fù)合塊體中存在雜質(zhì)相TiO₂,且隨著La、N... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 熱電材料的研究背景
    1.2 熱電效應(yīng)及熱電性能表征
        1.2.1 塞貝克效應(yīng)
        1.2.2 帕爾帖效應(yīng)
        1.2.3 湯姆遜效應(yīng)
        1.2.4 熱電性能
    1.3 熱電材料的應(yīng)用
        1.3.1 溫差發(fā)電
        1.3.2 熱電制冷
    1.4 熱電材料的研究進展
        1.4.1 合金熱電材料
        1.4.2 氧化物熱電材料
        1.4.3 鈦酸鍶熱電材料
            1.4.3.1 摻雜改性
            1.4.3.2 微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控
            1.4.3.3 鈦酸鍶熱電復(fù)合材料
    1.5 本論文選題意義及內(nèi)容
        1.5.1 本論文選題意義
        1.5.2 本論文研究內(nèi)容
第二章 實驗方法及表征手段
    2.1 STO復(fù)合粉體的制備
        2.1.1 STO/LaNb-STO復(fù)合粉體的制備
        2.1.2 TiO_2/La10Nb10-STO復(fù)合粉體的制備
    2.2 STO復(fù)合塊體的制備
    2.3 物相分析及微觀結(jié)構(gòu)表征
        2.3.1 物相分析
        2.3.2 微觀結(jié)構(gòu)表征
    2.4 熱電性能測試
        2.4.1 塞貝克系數(shù)及電導(dǎo)率測試
        2.4.2 熱導(dǎo)率測試
第三章 STO/LaNb-STO復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)及熱電性能研究
    3.1 La(Nb)-STO/Nb(La)-STO復(fù)合材料的物相分析及熱電性能研究
        3.1.1 物相分析
        3.1.2 熱電性能研究
    3.2 STO/LaNb-STO復(fù)合粉體的微觀結(jié)構(gòu)表征
        3.2.1 物相分析
        3.2.2 微觀結(jié)構(gòu)分析
    3.3 STO/LaNb-STO復(fù)合塊體的微觀結(jié)構(gòu)表征
        3.3.1 物相分析
        3.3.2 微觀結(jié)構(gòu)分析
    3.4 STO/LaNb-STO復(fù)合塊體的熱電性能研究
        3.4.1 電性能分析
        3.4.2 熱性能分析
        3.4.3 ZT分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 TiO_2的量對LaNb-STO的微觀結(jié)構(gòu)和熱電性能的影響
    4.1 TiO_2粉體的物相分析
        4.1.1 煅燒溫度對TiO_2的物相影響
        4.1.2 煅燒溫度對10mol%Nb摻雜TiO_2物相的影響
    4.2 TiO_2/La10Nb10-STO復(fù)合材料的物相分析
        4.2.1 復(fù)合粉體的物相分析
        4.2.2 復(fù)合塊體的物相分析
    4.3 TiO_2/La10Nb10-STO復(fù)合塊體的微觀結(jié)構(gòu)分析
    4.4 TiO_2的量對La10Nb10-STO熱電性能的影響
        4.4.1 電性能分析
        4.4.2 熱性能分析
        4.4.3 ZT分析
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的科研成果
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]低熱導(dǎo)氧化物陶瓷的微結(jié)構(gòu)調(diào)控及其熱電性能研究[D]. 李甫.清華大學(xué) 2012



本文編號：3176437