本文采用高溫高壓合成方法,通過在TiO₂中添加一定比例的Al粉和Ti粉,制備了Al摻雜非化學(xué)計(jì)量比氧化鈦基熱電材料,研究了不同合成壓力以及不同Al、Ti摻雜比例對(duì)合成后樣品的微觀形貌,電輸運(yùn)性能以及熱輸運(yùn)性能等方面的影響規(guī)律,具體研究內(nèi)容及研究結(jié)果如下:（1）在3.0 GPa⁵.0 GPa壓力范圍內(nèi),采用不同合成壓力通過高溫高壓方法合成了Ti Al0.02O1.78樣品。利用掃描電子顯微鏡對(duì)制備后的樣品的微觀形貌結(jié)果分析表明,在3.0 GPa⁵.0 GPa壓力范圍內(nèi),隨著合成壓力的升高,合成的Ti Al0.02O1.78樣品的平均晶粒尺寸逐漸減小。樣品的禁帶寬度隨著合成壓力的升高逐漸減小。變溫?zé)犭娦再|(zhì)的測(cè)試結(jié)果表明,在5.0 GPa合成壓力下制備的Ti Al0.02O1.78樣品的電阻率明顯減小,不同測(cè)試溫度下樣品的功率因子高于3.0 GPa和4.0GPa下合成樣品的功率因子。5.0 GPa壓力下合成的Ti Al0.02O1.78樣品在973 K時(shí)獲得最高z T值為0.20@973 K。（2）采用高溫高壓合成方法,在5.... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

（a）Seebeck效應(yīng)原理圖（b）Peltier效應(yīng)原理圖

吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文8圖1.2熱電參數(shù)隨載流子濃度變化關(guān)系[19]三．zT值熱電材料的性能通過某一個(gè)單一的電學(xué)性能或者熱學(xué)性能來進(jìn)行評(píng)估都是不夠準(zhǔn)確的，需要綜合不同的參數(shù)來對(duì)材料進(jìn)行總體上的評(píng)估，才能使得對(duì)某種材料的熱電性能的評(píng)價(jià)較為準(zhǔn)確[20]，這個(gè)綜合性的參數(shù)便是zT值，其具體的公式表達(dá)為：=2..................................(1.14)從公式（1.14）中可以看出，在調(diào)節(jié)材料的熱電性能的過程中從總體上看需要增強(qiáng)材料中的電傳導(dǎo)，阻礙材料中的熱傳導(dǎo)并綜合考慮材料中Seebeck系數(shù)的相關(guān)參數(shù)的影響來對(duì)材料進(jìn)行綜合性的優(yōu)化。其中較為常見的一種綜合考慮材料整體性能參數(shù)進(jìn)而對(duì)材料進(jìn)行優(yōu)化的方法是通過調(diào)整熱量的晶格傳導(dǎo)而減小對(duì)電傳導(dǎo)的影響來對(duì)總體性能進(jìn)行優(yōu)化[21]。1.2熱電材料性能優(yōu)化策略要使得材料的熱電性能較好，需要材料具有較好的電傳導(dǎo)性能并且需要具備較高的Seebeck系數(shù)，及較差的熱傳導(dǎo)性能，然而實(shí)際的

第一章緒論13嘗試，是一種較為理想的可能在熱電方面實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用的材料之一。1.4Bi2Te3結(jié)構(gòu)示意圖[35]如圖1.4所示，Bi2Te3是六方層狀結(jié)構(gòu)，以Te(1)-Bi-Te(2)-Bi-Te(1)五層原子為基本單元重復(fù)排列，不同的原子之間的連接方式各有不同Te-Bi（共價(jià)鍵），Te-Te層間以分子間作用力保持連接，平行與垂直層面方向上性能不同，在平行方向性能更優(yōu)。Bi2Te3可以采用定向凝固法，區(qū)熔法，高溫高壓法等方法進(jìn)行制備，同時(shí)可以采用Sb，Se，Cs，Sn，Te等元素進(jìn)行摻雜對(duì)Bi2Te3的性能進(jìn)行調(diào)節(jié)[36–38]。Bi2Te3體系的研究歷史較長，研究也比較廣泛在研究的過程中也取得了較為優(yōu)異的性質(zhì)在對(duì)Bi2Te3-Sb2Te3超晶格的研究過程中獲得了極佳的zT值，數(shù)值大小達(dá)到了2.4[9]。1.3.2中溫區(qū)熱電材料能夠適合在中溫區(qū)有效工作的熱電材料有很多種，其中一種便是

【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]摻雜Ⅰ-型籠合物熱電材料的高溫高壓制備與性能表征[D]. 劉斌武.吉林大學(xué) 2018



本文編號(hào)：2925745