鈣鈦礦型Sr Ti O3是有望得到工業(yè)應(yīng)用的高溫n型熱電材料之一。但其熱導(dǎo)率偏高,電導(dǎo)率隨溫度升高而下降,導(dǎo)致Sr Ti O3熱電性能不高。本文通過(guò)鑭鏑元素的雙摻提升Sr Ti O3的電導(dǎo)率,Sr Ti O3纖維的引入降低材料熱導(dǎo)率,從而提高Sr Ti O3基材料熱電性能。本論文利用溶膠-凝膠法制備La、Dy雙摻的Sr Ti O3粉體,水熱法制備Sr Ti O3基纖維,研究La、Dy和Sr配比及Sr Ti O3基纖維的加入對(duì)Sr Ti O3陶瓷物相組成、組織結(jié)構(gòu)以及燒結(jié)性能的影響;并研究其在50-500°C溫度范圍內(nèi),對(duì)Sr Ti O3陶瓷電導(dǎo)率、Seebeck系數(shù)、功率因子、熱導(dǎo)率及ZT值的影響規(guī)律,為開(kāi)發(fā)新型熱電氧化物材料提供新的思路。首先,研究了Sr含量對(duì)La0.1Dy0.1Sr1-0.2y Ti O3（y=1,1.1,1.25,1.5）系列陶瓷結(jié)構(gòu)及熱電性能的影響。研究發(fā)現(xiàn),Sr含量的降低顯著提高了材料的電導(dǎo)率,卻使Seebeck系數(shù)略有降低、熱導(dǎo)率增大。其中,y=1.25試樣的熱電性能最佳,其功率因子在200°C時(shí)達(dá)到最大,為997μW·m-1·K-2;其ZT值在500°C時(shí)... 

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 熱電理論基礎(chǔ)
        1.2.1 熱電效應(yīng)
        1.2.2 熱電性能參數(shù)
    1.3 SrTiO_3 陶瓷熱電性能的研究進(jìn)展
        1.3.1 SrTiO_3 的結(jié)構(gòu)
        1.3.2 SrTiO_3 陶瓷粉體的合成工藝
        1.3.3 SrTiO_3 陶瓷常用燒結(jié)工藝
        1.3.4 SrTiO_3 的摻雜改性
        1.3.5 纖維復(fù)合材料
    1.4 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與研究方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.3 樣品制備
        2.3.1 鑭鏑雙摻鈦酸鍶粉體的制備
        2.3.2 鑭鏑雙摻鈦酸鍶陶瓷的制備
        2.3.3 水合二氧化鈦纖維的制備
        2.3.4 SrTiO_3 纖維的制備
        2.3.5 鈦酸鍶基復(fù)合陶瓷材料的制備
    2.4 主要測(cè)試方法
        2.4.1 陶瓷致密度測(cè)試
        2.4.2 X射線衍射分析
        2.4.3 掃描電鏡（SEM）測(cè)試
        2.4.4 熱電性能測(cè)試
第3章 鑭鏑雙摻SrTiO_3 陶瓷的熱電性能
    3.1 前言
    3.2 La0.1 Dy0.1Sr1- 0.2yTiO_3 陶瓷
        3.2.1 物相分析
        3.2.2 組織結(jié)構(gòu)
        3.2.3 熱電性能
    3.3 La_(0.1)Dy_xSr_(1-1.25(0.1+x))TiO_3 陶瓷
        3.3.1 物相分析
        3.3.2 組織結(jié)構(gòu)
        3.3.3 熱電性能
    3.4 本章小結(jié)
第4章SrTiO_3 纖維表征及其對(duì)復(fù)合陶瓷熱電性能影響
    4.1 SrTiO_3 纖維的表征
        4.1.1 原料配比（Sr:Ti）對(duì)SrTiO_3 纖維的影響
        4.1.2 前驅(qū)體溶液Sr~(2+)濃度對(duì)SrTiO_3 纖維的影響
        4.1.3 水熱時(shí)間對(duì)SrTiO_3 纖維的影響
        4.1.4 水熱溫度對(duì)SrTiO_3 纖維的影響
    4.2 復(fù)合陶瓷的結(jié)構(gòu)表征
        4.2.1 物相組成
        4.2.2 組織結(jié)構(gòu)
    4.3 復(fù)合陶瓷的熱電性能
        4.3.1 電導(dǎo)率
        4.3.2 Seebeck系數(shù)S
        4.3.3 功率因子
        4.3.4 熱導(dǎo)率
        4.3.5 ZT值
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高優(yōu)值系數(shù)In4Se3多晶的制備及其熱電輸運(yùn)特性[J]. 趙然,馬立民,郭福,胡揚(yáng)端瑞,舒雨田.  無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2015(03)
[2]鈦酸鍶摻雜改性研究進(jìn)展[J]. 常亮亮.  材料開(kāi)發(fā)與應(yīng)用. 2014(01)
[3]空位缺陷對(duì)單晶硅薄膜熱導(dǎo)率影響的分子動(dòng)力學(xué)模擬研究[J]. 張興麗,孫兆偉.  材料導(dǎo)報(bào). 2011(12)
[4]KDC法合成四鈦酸鉀纖維的反應(yīng)機(jī)制研究[J]. 王福平,姜兆華,宋英,清水紀(jì)夫,五十嵐香,李克勤.  硅酸鹽學(xué)報(bào). 1999(04)

碩士論文
[1]稀土元素Sm摻雜SrTiO3輸運(yùn)以及熱電性能的研究[D]. 曹志群.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[2]助燒劑對(duì)LaCoO3陶瓷燒結(jié)性能及熱電性能的影響[D]. 柳雪.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3731090