GeTe合金摻雜In、S和Zn元素?zé)犭娦阅艿难芯?/H1>
發(fā)布時(shí)間：2017-10-14 06:14
本文關(guān)鍵詞：GeTe合金摻雜In、S和Zn元素?zé)犭娦阅艿难芯?/strong>
更多相關(guān)文章： 熱電性能 GeTe 高能球磨 熱導(dǎo)率
【摘要】：熱電材料作為一種特殊的功能型材料,利用材料內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)熱能與電能之間的相互轉(zhuǎn)換,在發(fā)電和制冷領(lǐng)域具有廣闊的前景。研究者需要清楚的認(rèn)識(shí)材料的各項(xiàng)性能參數(shù),這對(duì)如何提高其性能具有指導(dǎo)意義。GeTe合金作為IV-VI族材料中的一員,由于合金中存在較多的Ge空位,使其具有較高的電導(dǎo)率,同時(shí)熱導(dǎo)率也比較高,導(dǎo)致熱電性能不太理想。所以,通過(guò)往GeTe合金中摻雜其他元素成為一種改善其熱電性能的重要方法。本文通過(guò)高能球磨獲得粉末,再結(jié)合快速熱壓技術(shù)制備Ge1-xInxTe(x=0,0.01,0.02,0.03,0.04)、Ge0.97In0.03Te1-ySy(y=0.05,0.1)和Ge1-zZnzTe(z=0,0.01,0.02,0.03,0.04,0.05)塊體熱電材料。當(dāng)x=0.03時(shí),Ge0.97In0.03Te具有最佳的熱電性能,在500℃附近其熱電優(yōu)值ZT達(dá)到了1.6;當(dāng)y=0.05時(shí),Ge0.97In0.03Te0.95S0.05材料的熱電優(yōu)值ZT在500℃附近達(dá)到了1.53;當(dāng)x=0.02時(shí),Ge0.98Zn0.02Te具有最佳的熱電性能,最高ZT為1.26。通過(guò)在三組GeTe基合金中摻雜,得到結(jié)論:(1)In元素引入占據(jù)了Ge空位,造成了晶格畸變,晶格常數(shù)發(fā)生了變化,導(dǎo)致材料的熱導(dǎo)率降低,同時(shí)提高了Seebeck系數(shù);(2)同時(shí)引入In、S兩種元素的樣品與只引入In元素的樣品相比較,電導(dǎo)率幾乎不變,熱導(dǎo)率稍有增大,而Seebeck系數(shù)略有下降,原因是引入S原子后,可能增加了Ge空位,載流子濃度增大,同時(shí)造成晶格缺陷,對(duì)載流子的散射作用增強(qiáng);(3)Zn元素引入量較小時(shí),樣品的電導(dǎo)率、Seebeck系數(shù)和熱導(dǎo)率變化很小;當(dāng)Zn摻雜量為5%時(shí),樣品的電導(dǎo)率、Seebeck系數(shù)和熱導(dǎo)率變化明顯。
【關(guān)鍵詞】：熱電性能 GeTe 高能球磨 熱導(dǎo)率
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TB34
【目錄】： - 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第1章 前言8-28
- 1.1 熱電學(xué)基本理論9-23
- 1.1.1 熱電效應(yīng)9-12
- 1.1.2 熱電器件主要性能參數(shù)12-15
- 1.1.3 與熱電學(xué)參數(shù)相關(guān)的固體理論15-23
- 1.2 熱電材料的研究進(jìn)展23-27
- 1.2.1 半導(dǎo)體合金24
- 1.2.2 金屬氧化物24-25
- 1.2.3 Skutterudite25
- 1.2.4 金屬合金固溶體25-26
- 1.2.5 Half-Heusler化合物26
- 1.2.6 Clathrate26
- 1.2.7 低維熱電材料26-27
- 1.3 本文的研究目的和意義27-28
- 第2章 實(shí)驗(yàn)方法28-32
- 2.1 實(shí)驗(yàn)材料28
- 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及步驟28-29
- 2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備28
- 2.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟28-29
- 2.3 熱電性能測(cè)試29-32
- 2.3.1 熱導(dǎo)率測(cè)試29-30
- 2.3.2 電學(xué)性能測(cè)試30-32
- 第3章 Ge~(1-x)In_xTe材料的熱電性能及微觀結(jié)構(gòu)32-41
- 3.1 Ge~(1-x)In_xTe材料的物相組成32-33
- 3.2 Ge~(1-x)In_xTe材料的微觀結(jié)構(gòu)33
- 3.3 Ge~(1-x)In_xTe材料的熱電性能33-37
- 3.4 數(shù)據(jù)對(duì)比37-39
- 3.5 本章小結(jié)39-41
- 第4章 Ge~(1-x)In_xTe~(1-y)Sy材料的熱電性能及微觀結(jié)構(gòu)41-47
- 4.1 Ge~(1-x)In_xTe~(1-y)S_y材料的微觀結(jié)構(gòu)41-42
- 4.2 Ge~(1-x)In_xTe~(1-y)S_y材料的熱電性能42-46
- 4.3 本章小結(jié)46-47
- 第5章 Ge~(1-x)Zn_xTe材料的熱電性能及微觀結(jié)構(gòu)47-53
- 5.1 Ge~(1-x)Zn_xTe材料的物相組成47-48
- 5.2 Ge~(1-x)Zn_xTe材料的熱電性能48-52
- 5.3 本章小結(jié)52-53
- 結(jié)論53-54
- 參考文獻(xiàn)54-58
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研成果58-59
- 致謝59-60
【相似文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
1 Е.М.Савицкий;張建華;;鎢單晶的熱電性能[J];儀表材料;1974年04期
2 趙媛;唐光詩(shī);;氧化石墨增強(qiáng)高分子材料熱電性能的初步研究[J];北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年03期
3 張琨;張睿智;;層狀硫化物中晶格失配對(duì)熱電性能影響的理論研究[J];石家莊學(xué)院學(xué)報(bào);2013年06期
4 井群;司海剛;張世華;王淵旭;;室溫下硅與硅鍺合金的熱電性能研究[J];河南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年05期
5 楊梅君;沈強(qiáng);唐新峰;張聯(lián)盟;;鉍摻雜硅化鎂材料的制備及熱電性能[J];硅酸鹽學(xué)報(bào);2011年10期
6 邢學(xué)玲;劉小滿;許德華;閔新民;;Ca_3Co_2O_6與摻銅體系的量子化學(xué)計(jì)算[J];材料導(dǎo)報(bào);2008年09期
7 相楠;寇超超;趙苗;譚宏斌;;摻鈉對(duì)鈷酸鈣熱電性能影響研究[J];陶瓷;2010年09期
8 陳燕彬;羅小光;何濟(jì)洲;;不同模數(shù)對(duì)材料熱電性能的影響[J];量子電子學(xué)報(bào);2014年02期
9 黃才光;;P型和N型硅鍺合金的制備及熱電性能[J];鑄造技術(shù);2014年01期
10 蔣俊;李亞麗;許高杰;崔平;吳汀;陳立東;王剛;;制備工藝對(duì)p型碲化鉍基合金熱電性能的影響[J];物理學(xué)報(bào);2007年05期
中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
1 張婷;蔣俊;陳建敏;張秋實(shí);李煒;許高杰;;P型BiSbTe/Zn_4Sb_3復(fù)合材料的熱電性能[A];2011中國(guó)材料研討會(huì)論文摘要集[C];2011年
2 徐桂英;;具有量子效應(yīng)的多空硅片的熱電性能[A];2004年中國(guó)材料研討會(huì)論文摘要集[C];2004年
3 曹一琦;朱鐵軍;趙新兵;;放電等離子燒結(jié)制備的Bi_2Te_3/Sb_2Te_3復(fù)合材料的熱電性能[A];第六屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（4）[C];2007年
4 閔新民;張文芹;葉春勇;;失配層鈷酸鹽與摻鑭系列的電子結(jié)構(gòu)與熱電性能[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)2005年中西部十五省（區(qū)）、市無(wú)機(jī)化學(xué)化工學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2005年
5 閔新民;王緒超;;失配層鈷酸鹽與摻雜系列的量子化學(xué)計(jì)算研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第15分會(huì)：理論化學(xué)方法和應(yīng)用[C];2014年
6 肖忠良;曹忠;吳道新;李宇春;尹周瀾;陳啟元;;Zn_4Sb_3的熱電性能的理論計(jì)算[A];2006年全國(guó)冶金物理化學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年
7 李奕l，
本文編號(hào)：1029444
本文鏈接：http://sikaile.net/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/1029444.html
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【目錄】：
- 摘要4-5
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- 第1章 前言8-28
- 1.1 熱電學(xué)基本理論9-23
- 1.1.1 熱電效應(yīng)9-12
- 1.1.2 熱電器件主要性能參數(shù)12-15
- 1.1.3 與熱電學(xué)參數(shù)相關(guān)的固體理論15-23
- 1.2 熱電材料的研究進(jìn)展23-27
- 1.2.1 半導(dǎo)體合金24
- 1.2.2 金屬氧化物24-25
- 1.2.3 Skutterudite25
- 1.2.4 金屬合金固溶體25-26
- 1.2.5 Half-Heusler化合物26
- 1.2.6 Clathrate26
- 1.2.7 低維熱電材料26-27
- 1.3 本文的研究目的和意義27-28
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- 2.1 實(shí)驗(yàn)材料28
- 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及步驟28-29
- 2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備28
- 2.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟28-29
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- 2.3.1 熱導(dǎo)率測(cè)試29-30
- 2.3.2 電學(xué)性能測(cè)試30-32
- 第3章 Ge~(1-x)In_xTe材料的熱電性能及微觀結(jié)構(gòu)32-41
- 3.1 Ge~(1-x)In_xTe材料的物相組成32-33
- 3.2 Ge~(1-x)In_xTe材料的微觀結(jié)構(gòu)33
- 3.3 Ge~(1-x)In_xTe材料的熱電性能33-37
- 3.4 數(shù)據(jù)對(duì)比37-39
- 3.5 本章小結(jié)39-41
- 第4章 Ge~(1-x)In_xTe~(1-y)Sy材料的熱電性能及微觀結(jié)構(gòu)41-47
- 4.1 Ge~(1-x)In_xTe~(1-y)S_y材料的微觀結(jié)構(gòu)41-42
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- 5.2 Ge~(1-x)Zn_xTe材料的熱電性能48-52
- 5.3 本章小結(jié)52-53
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3 曹一琦;朱鐵軍;趙新兵;;放電等離子燒結(jié)制備的Bi_2Te_3/Sb_2Te_3復(fù)合材料的熱電性能[A];第六屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（4）[C];2007年
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7 李奕l，
本文編號(hào)：1029444
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