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Mg-Si基化合物的固相反应合成、材料制备及其热电性能研究

本论文在综合评述国内外对Mg-Si基热电材料研究进展的基础上,选择低温固相反应合成Mg-Si基热电化合物、采用放电等离子烧结(SPS)工艺制备Mg-Si基热电材料。系统研究了n型、p型Mg-Si基热电化合物的合成方法,合成品质及其添加物的固溶行为与控制方法,测定并分析了两类热电材料的热电性能及其与组成、掺杂之间的关系,得到了若干研究结果。论文应用热力学理论对Mg-Si基热电化合物固相反应过程中涉及的Mg-Si-O-C体系进行了热力学计算,探讨了固相反应发生的可能性及工艺制度对材料组成、性能的影响。结果表明:Mg颗粒与Si颗粒之间的反应是固相反应,杂质的引入是由于Mg元素高度的活泼性能而混入的MgO、Mg_3C_2等气相反应的产物。因此必须对工艺过程加以控制以避免杂质的产生和生成的Mg_2Si被氧化。同时由于Mg极易蒸发,其蒸发量与掺杂元素的含量相当,只要控制样品配料时考虑蒸发的Mg,就可以保证产物的化学计量。应用差热分析、X射线  (本文共122页) 本文目录 | 阅读全文>>

《功能材料》2009年12期
功能材料

聚(3,4-二氧乙撑噻吩)的制备及其热电性能研究

1引言聚(3,4-二氧乙撑噻吩)(PEDOT)是最重要的聚噻吩衍生物之一,具有优异的环境稳定性和良好的电导率。PEDOT可以通过添加一定比例的聚乙烯苯磺酸(PSS),形成PEDOT∶PSS,从而解决其本身的水溶性问题,在二次掺杂(掺杂二甲基亚砜、乙二醇等)后,PEDOT的电导率还可以得到进一步提高。因此,PE-DOT被认为是最有发展前景的导电高分子材料之一,在抗静电涂层、场效应管、发光二极管和有机光电子领域具有广泛的应用前景[1,2]。热电材料又称温差电材料,是一种能够直接实现热能和电能相互转换的功能材料。热电材料的热电性能主要取决于热电优值(ZT),热电优值被定义为:ZT=σS2·TκT为绝对温度,良好的热电材料必须具有较大的电导率σ、较高的Seebeck系数S和较低的热导率κ。自1977年Shirakawa发现聚乙炔以来,导电高分子得到了迅速的发展,但在热电材料的研究领域中,导电高分子的热电性能很少被研究报道,到目前为止仅有...  (本文共4页) 阅读全文>>

《桂林冶金地质学院学报》1987年04期
桂林冶金地质学院学报

利用矿物热电参数预测评价锡矿床

在地质勘探工作初期阶段,断定矿化的分布深度和剥蚀程度,对预测评价矿床具有首要意义。在应用传统的矿物一地球化学和地质构造准则评价各类矿化的同时,使用研究标型金属矿物一一半导体热电性能的方法取得了成效。此方法是基于标型金属矿物的热电性能和成矿作用的物化条件之间已确定的依从关系,特别是金属矿物热电性能的可变性反映出内生矿化的分带性。 毒砂和锡石的共生关系最为密切,是含锡地段的标型矿物-一半导体。为预测评价的目的而研究毒砂的热电性能,以《劳动》矿床的《遥远》矿体为根据,把与锡石共生的毒砂热电性能和锡的含矿性对比表明,在矿体中部最富含锡矿处,毒砂具有空穴一电子和电子一空穴电导率。从矿体中部含矿性降低处向下和往上,毒砂具有相应占优势的空穴或电子电导率。这样,可确定和锡石共生并有着不同热电性能的毒砂分布的清晰分带性,它反映出具有空穴电导率的毒砂赋存于矿体和矿床的下部。在矿体和矿床上部及侧翼,随着成矿温度的降低,具有电子一空穴电导率,其次是电子...  (本文共1页) 阅读全文>>

《仪表材料》1974年04期
仪表材料

钨单晶的热电性能

对于钨热电性能的研究已有大量文献‘一‘,了,,’作过报导。鉴于所研究的钨丝是用不同纯度的钨并采用各种不同方法制取的,故所得的钨的分度特性也不一样。而对所研究的钨丝的化学分析大量文献中均无报导。文献一‘’所提供的资料证明,用粉末冶金材料制取的钨丝做热电极使用起米有一东列困难,因为由于这种钨的纯度低、再加上生产工艺的因素使其组织和热电性能不均匀。文献二“’报导了用钨单晶拉制的丝的热电性能,文献尚指出,由于结品温度低引起这种丝的组织稳定性和热电性能稳定性不够好。 目前,对钨单晶热电性能的研究兴趣颇浓,因为它作为这种金属的最完善状态能够在很大程度上排除杂质和晶界影响正确地评价这些性能。此外,钨单晶尚具有钨多晶所不具备的一系列优点,它塑性好,真空中无气体析出,长时间于高温中不会改变形状和大小(一万小时以上),组织和性能的稳定性好二‘,‘,8‘。 研究用[100]、〔110〕、仁111〕不同结晶取向的采用无柑祸电子束区熔方法制得的钨单晶,上...  (本文共3页) 阅读全文>>

《北京化工大学学报(自然科学版)》2012年03期
北京化工大学学报(自然科学版)

氧化石墨增强高分子材料热电性能的初步研究

引言热电材料可以实现热能和电能的相互转换,其作为一种绿色环保的能量转换材料,拥有工作时无噪音、无排弃物、无需转动部件的优点,是材料科学的研究热点之一[1-2]。传统的热电材料包括Bi-Te系列,Pb-Te系列和Si-Ge系列,其中Bi2Te3基热电材料被证实是室温下最好的块体热电材料。然而无机半导体热电材料相对较高的成本、较差的加工性能及重金属污染问题,阻碍了它们的应用。新型低维热电材料,如超晶格纳米线,超晶格薄膜,纳米复合材料已相继问世[3-4],但是外形特征限制了它们的大规模生产及实际应用。相对于无机半导体材料,有机高分子材料资源丰富,质轻且易于合成及加工。关于聚苯胺[5-7],聚吡咯[8],聚噻吩[9-10]等导电高分子的热电性能的研究已见诸报导。二维晶体氧化石墨烯作为填料可以提高聚合物的性能,如机械性能,电性能,热性能和阻燃性能等[11]。Gu等[12]在表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵存在的条件下,通过原位乳液聚合制得了...  (本文共6页) 阅读全文>>

武汉理工大学
武汉理工大学

失配层钴酸盐及掺杂系列的电子结构与热电性能

Ca3Co4O9及其掺杂系列是目前中高温领域最具应用前景的热电材料之一,为了优化热电转化效率,国内外研究人员对Ca3Co4O9进行了掺杂改性研究,对其热电转化效率有着不同程度的提高,之前的研究和文献主要集中在实验方面,但实验周期跨度较长,耗费的资源也多,理论计算研究正好可以弥补这些不足。本文以Ca3Co4O9作为研究对象,用离散变分密度泛函方法(DFT-DVM)进行了计算,讨论了态密度,共价键以及离子键与Ca3Co4O9的热电性能之间的关系,解释了Ca3Co4O9具有良好热电性能的原因。计算并讨论了掺杂Ca3Co4O9体系的态密度和共价键以及离子键的变化,以及这些变化与Ca3Co4O9热电性能变化之间的关系,并预测了不同掺杂元素对Ca3Co4O9体系的热电性能的影响。本文的研究结果表明,CoO2层中的Co-O共价键及离子键比Ca2CoO3层中的强的多,Ca3Co4O9体系在费米能级附近的价带和导带主要由Ca2CoO3层中的O2p...  (本文共84页) 本文目录 | 阅读全文>>