發(fā)布時間：2025-01-14 21:55

　　熱電材料種類繁多,目前在中溫區(qū)較為經(jīng)典并且常用的熱電材料為方鈷礦熱電材料。自1995年Slack博士曾提出“聲子玻璃-電子晶體”（PGEC）的概念以來,極大地拓展了熱電材料的研究方向。為了提高熱電轉(zhuǎn)換效率,提高方鈷礦熱電材料的品質(zhì)因子（ZT值）是研究重點。提高熱電材料的ZT值的主要思路包括降低熱導(dǎo)率,提高電導(dǎo)率及提高功率因子,主要方法包括填充、低維納米結(jié)構(gòu)、復(fù)合相等,其原理為通過增加晶界數(shù)量、在晶界處形成能量勢壘,利用能量過濾效應(yīng)散射低能量的聲子,提高載流子有效質(zhì)量及濃度,從而提高熱電材料的ZT值。本論文將從方鈷礦的納米粉體制備及稀土元素、堿土金屬元素填充來實現(xiàn)方鈷礦基體材料的納米結(jié)構(gòu),同時實現(xiàn)材料本身結(jié)構(gòu)的納米化以及通過納米第二相的復(fù)合來完成納米工程,從而提高方鈷礦的熱電性能,即ZT值。首先,利用水熱/溶劑熱法通過調(diào)節(jié)工藝參數(shù),包括溫度、時間、原料配比、原料有無預(yù)水解反應(yīng)來制備高純度、尺寸均勻的CoSb₃納米粉末,分析了各個影響因素對CoSb₃納米粉末純度、尺寸及形貌的影響,為后續(xù)填充稀土元素、堿土金屬元素提供基礎(chǔ)的實驗條件。具體研究內(nèi)容及結(jié)...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 Seebeck效應(yīng)
        1.1.2 Peltier效應(yīng)
        1.1.3 Thomson效應(yīng)
        1.1.4 品質(zhì)因子
    1.2 熱電材料的研究進展
        1.2.1 金屬化合物類熱電材料
        1.2.2 氧化物類熱電材料
        1.2.3 有機聚合物熱電材料
        1.2.4 Half-Heusler材料
        1.2.5 Clathrates籠狀化合物
        1.2.6 Skutterudite化合物
    1.3 方鈷礦熱電材料研究進展
        1.3.1 方鈷礦化合物的晶體結(jié)構(gòu)
        1.3.2 提高方鈷礦化合物熱電性能的途徑
    1.4 水熱/溶劑熱法研究現(xiàn)狀
        1.4.1 水熱氧化法
        1.4.2 水熱還原法
        1.4.3 水熱沉淀法
        1.4.4 水熱合成法
        1.4.5 水熱水解法
        1.4.6 水熱結(jié)晶法
    1.5 主要研究內(nèi)容及意義
第2章 實驗材料及方法
    2.1 實驗材料
    2.2 材料制備工藝
        2.2.1 水熱/溶劑熱法制備CoSb₃ 納米粉體
        2.2.2 水熱法制備CoSb₃ 系填充納米粉體
    2.3 材料制備設(shè)備
    2.4 結(jié)構(gòu)表征
        2.4.1 XRD分析
        2.4.2 微結(jié)構(gòu)分析
        2.4.3 顆粒尺寸分析
第3章 水熱/溶劑熱法制備CoSb₃ 納米粉體
    3.1 引言
    3.2 水熱法制備CoSb₃ 納米粉體
        3.2.1 溫度對產(chǎn)物的影響
        3.2.2 原料配比對產(chǎn)物的影響
        3.2.3 保溫時間對產(chǎn)物的影響
        3.2.4 水解反應(yīng)對產(chǎn)物的影響
        3.2.5 粒徑與原理分析
    3.3 溶劑熱法制備CoSb₃ 納米粉體
    3.4 本章小結(jié)
第4章 水熱法制備填充方鈷礦納米粉體
    4.1 引言
    4.2 水熱法制備n型方鈷礦熱電材料
    4.3 水熱法制備p型方鈷礦熱電材料
        4.3.1 水熱法制備Ce_0.3/Y_0.3Fe₃CoSb₁₂ 納米粉體
        4.3.2 水熱法制備Ba_0.3Fe₃CoSb₁₂ 納米粉體
    4.4 Bax Co₄Sb₁₂和Bax Fe₄Sb₁₂ 納米粉體的合成
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝



本文編號：4027175