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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>>

武汉理工大学
武汉理工大学

P型Mg-Si基热电材料的合成与性质研究

本文首先对热电现象、热电材料的发展历史以及Mg_2Si基热电材料的研究进展作了比较详细的综述。已有的研究表明,以Mg_2Si为基、通过掺杂得到的固溶体是优秀的中温区(400-700K)热电半导体材料。本文应用热力学理论对Mg_2Si制备过程进行了讨论,并探讨了固相反应进行的可能性及工艺制度的确立。结果表明在该体系中,可以通过低温固相反应合成Mg_2Si化合物粉末,同时在体系中MgO是非常容易生成,这主要是因为Mg在较高温度下容易挥发并与残留在反应容器内的O_2进行反应的结果,同时在降温过程中Mg_2Si也容易被氧化。MgO对材料的热电性能是极其有害的,为此必须对制备工艺进行优化和改进,尽量避免MgO的生成。本文选择Ag元素作为掺杂元素,通过二次固相反应制备出p型Mg_2Si基热电材料。研究结果表明,用低温固相反应可以在制得Mg_2Si粉末的基础上掺杂而对纯Mg_2Si的热电性能进行改进。随着掺杂量的增大,材料的Seebeck系数...  (本文共53页) 本文目录 | 阅读全文>>

《合成树脂及塑料》1992年03期
合成树脂及塑料

含Mg-Si复合载体高效催化剂乙烯聚合的研究

乙烯气相聚合高效催化剂要求催化效率高、流动分散性能好、颗粒形态良好,通常采用含MgaZ的复合载体制备。由于MgaZ所含氯离子在制备聚乙烯时全部进人产品中,影响了产品质量。本实验采用不含氯的碱式碳酸镁热分解产物(筒称Mgo复合物)代替MgO:制备含Mg一si的复合载体催化剂用于乙烯聚合反应,研究了催化剂中各种载体(Mgo复合物、MgC12、5102)及其复合载体对催化剂性能的作用,考察了催化剂组分有机镁、PhZSIO:等对催化剂效率的影响,测定了各种载体的催化体系的聚合反应动力学,研究了添加剂丁醇等对催化剂形态、催化效率的影响,并对聚合产物的形态进行观察研究。研究结果对制备新型气相乙烯聚合催化剂和聚合反应控制提供了重要依据。1实验部分Ll试剂 TICh、碱式碳酸镁、庚烷均为化学纯。 PhZSIOZ、AIEt3、无水Mga:均为工业纯,含量99%。 n一BuMgB叹有机镁),自制。 球形5102,孔容1 .7一2众ml忽,比表面积月...  (本文共5页) 阅读全文>>

南昌航空大学
南昌航空大学

Mg-Si系镁合金强度与阻尼性能的平衡优化

随着现代化科技日趋完善,出行的便捷性和安全成为了人们首先考虑的因素。航空航天与飞行器也开始沿着轻量化、高速化和高效率化的方向发展。但也会给人们的生活带来一些麻烦,即噪音与振动的问题。因此,对于结构的轻量化、节约能源、减低振动降低噪音的性能提出了急切的需求。镁不仅拥有密度低、比强度高的一些良好的商用性,而且它也是阻尼性能非常好的金属材料,因而能够满足上述需求。针对以上的所提出的问题,本文首先选用Mg-1Si合金作为研究的母合金,在其基础上添加一些变质元素的中间合金,熔炼使其成为合金体系。采用OM金相显微组织分析、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、拉伸力学性能测试、动态机械分析(DMA)等实验手段研究了体系中的组织形貌、力学性能及其阻尼性能的变化。本文首先介绍了镁合金的阻尼性能的研究意义,概括了镁合金阻尼性能的国内外的研究现状,总结了目前金属阻尼材料的表征、测量方法及形成机理,提出了本论文的研究目的及意义。研究通过拟添...  (本文共62页) 本文目录 | 阅读全文>>

中南林业科技大学
中南林业科技大学

6082Al-Mg-Si合金氩弧焊焊接接头力学性能与微观组织研究

6082 Al-Mg-Si合金是经过热处理、预拉伸工艺生产的高品质铝合金,具有广泛的应用途径。铝合金最主要的联接方法为焊接。焊接接头是焊接结构件中最薄弱的部位。本论文来自中南林业科技大学青年基金重点项目,以6082 Al-Mg-Si合金为研究对象,对其实施钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊两种不同的焊接方法,采用硬度、拉伸、弯曲等力学性能测试方法和金相、扫描电镜等微观组织观察手段,研究两种不同的焊接方法对6082 Al-Mg-Si合金焊接接头力学性能和微观组织以及合金元素烧损的影响。其主要研究方法与手段如下:(1)在Leica DMI5000M金相显微镜下,对焊接接头的微观组织形态,晶粒大小等进行了观测,并分析了微观组织差异的成因。(2)通过THV-5型显微维氏硬度计,测出焊接接头不同区域的硬度值,并结合微观组织分析了产生硬度分布差异的原因。(3)在CSS-44100电子万能材料实验机上对焊接接头的拉伸、弯曲等力学性能进行了测试。(4)在...  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>

《计算物理》2004年05期
计算物理

Mg-Si基热电材料量子化学计算

0 引言热电材料的转换效率是由其无量纲品质因子ZT决定的,其中T是温度,Z是优值系数,Z=S2σ κ(S是Seebeck系数,κ和σ分别为材料的热导率和电导率).好的热电材料必须具备高的Seebeck系数,低热导和高电导.材料的优值系数从宏观上讲是与其种类、结构、组成、掺杂元素以及温度密切相关,但进一步从微观上看,其电子结构、化学键性质却是决定着材料热电传输性能的关键因素.性能的差异或是改善,根本的原因在于它们的电子结构或是化学键性质发生了变化.因此,从改变材料的电子结构或改变材料中不同化学键成分之间的比例着手,就可能进一步提高材料的热电性能.Mg2Si是适用于450~800K的一种优秀中温区半导体热电材料,其用途广泛,环境协调性好.现有的研究已表明[1~3],在Mg2Si中加入Sb,Te,Cu,Ag,可使材料的优值系数得到大幅度提高.因此,本文采用密度泛函离散变分Xα量子化学计算方法,对掺杂前后的Mg2Si的电子结构、化学键、...  (本文共4页) 阅读全文>>