分享到:

热电材料及其应用

热电材料是一种将“热”和“电”直接转换的功能材料。其工作原理是固体在不同温度下具有不同的电子(或空穴)激发特  (本文共2页) 阅读全文>>

权威出处: 科技日报2004-08-30
浙江大学
浙江大学

β-FeSi_2基热电材料的微观结构和性能优化

热电材料是一种能够实现电能与热能直接相互转换的半导体功能材料,在温差发电和热电制冷等领域具有广泛的应用价值。FeSi_2基合金由于其价廉稳定无污染的优点,在能源转换、热传感器、红外发光等领域具有重要的应用价值。本文用快速凝固方法制备了含各种不同掺杂成分的具有亚微米尺寸和部分纳米结构的FeSi_2基合金粉末。使用同步辐射高温高压能量分散X射线衍射(EDXRD)测量手段,原位研究了快速凝固FeSi_2基合金在高温高压下的系列相转变过程。在掺杂成分优化的基础上配合预退火处理、氮化等制备工艺的优化,制备了含各种不同掺杂元素的n型、p型块体FeSi_2基热电材料。应用XRD、SEM和EDX等分析手段对快速凝固粉末、热压试样进行了结构和形态分析。对部分试样进行了霍尔效应测量,系统测量并具体讨论了含各种掺杂元素的、用不同工艺制备的块体FeSi_2基热电材料的微观结构、热电性能及其相互之间的关系。通过EDXRD和DSC的测量发现,当加热速率在0...  (本文共148页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

Mg_2(Si,Sn)与Bi_2Sr_2Co_2O_9热电材料的研究

热电材料能够实现热能和电能直接相互转换,在热能发电、电能制冷领域有重要的应用价值和前景。未来大规模的商业应用要求热电材料具备热电性能优良、环境友好和成本经济的特点。Mg_2(Si,Sn)基热电材料和Bi_2Sr_2Co_2O_9氧化物热电材料都具备性能优良、环境友好和成本经济的特点。因此,本论文对这两个热电材料体系进行了成分、显微形貌、热电性能和制备方法等方面的研究,取得了以下主要创新成果。Mg_2(Si,Sn)基热电材料可以通过改变成分和掺杂元素来调整电学性能和热导率,进而得到热电优值的优化。本论文中对成分Mg_2Si_(0.45)Sn_(0.55)的热电材料分别进行La和Sb元素的掺杂,提高了电学性能,最高ZT值达到0.6。另外,对成分为Mg_2Si_(0.6)Sn_(0.4)的材料进行了La+Sb共掺的研究,发现在掺Sb的基础上再掺La元素,可以进一步提高电学性能,并最终提高热电性能,最高ZT值达到0.7以上。Mg_2(S...  (本文共90页) 本文目录 | 阅读全文>>

广州大学
广州大学

可捕获低品阶热能的离子水凝胶热电材料及其应用

柔性可穿戴电子产品给人们的现代化智能生活带来了诸多便利。而作为可穿戴产品的核心元件-传感器需要不断地充电供能,这不利于长时间的使用。基于热电转换的自供能组件可以收集人体热能来实现对传感器供能的目的,传统的热电材料多为半导体、金属导体等刚性材料,且多具有毒性,不适用于柔性电子设备。离子导体类热电转换材料兼具良好的柔性与热电转换性能,有望应用于自供电传感器及为柔性电子设备供电。当前离子水凝胶热电材料在实际应用中存在以下问题:(1)电导率与塞贝克系数都较低,热电转换效率较差;(2)离子水凝胶的环境耐受性较差,容易失水与冻结。本文采用廉价的聚丙烯酰胺与海藻酸钠作为柔性衬底,不同的锂盐作为导电介质,成功制备了聚丙烯酰胺/海藻酸钙/硫酸锂自供电应变传感器以及聚丙烯酰胺/氯化锂离子水凝胶热电发电机,主要内容如下:(1)制备了聚丙烯酰胺/海藻酸钙/硫酸锂高拉伸性准固态水凝胶,可应用于可穿戴式自供能人体运动传感器,且具有2800%的断裂伸长率和良...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

填充方钴矿热电性能优化及其与CuW合金扩散连接机理

对于工作温度为中温段的热电材料,无论是从热电优值和机械性能角度比较,还是从经济性和环境友好性角度比较,方钴矿基热电材料均具有显著的竞争优势,并被成功应用在民用汽车尾气废热回收和航天深空探测领域。热电材料在实际应用中需要将p型热电材料与n型热电材料用导电材料连接组成热电器件使用。调控热电材料内部声电输运,优化热电传输性能,同时设计低接触电阻和高热稳定性的电极/热电材料接头是实现高转换效率和高可靠性热电发电器的关键技术难题。本文以解决实现高性能方钴矿基热电发电器的关键技术难题为目标,首先探究了p型La填充方钴矿La_xFe_yCo_(4-y)Sb_(12)体系和n型Yb填充的Yb_xCo_4Sb_(12)方钴矿中的声电输运机制和热电性能最优化,然后设计了Co基合金复合阻隔层扩散连接了Cu W电极与方钴矿热电材料,探究了接头高温热稳定性,及高温服役对接头接触电阻率和热电器件理论输出性能的影响规律。采用第一性原理计算了在0 K、300 ...  (本文共159页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

PbTe块体材料的半固态粉末成形制造及其热电性能研究

本学位论文结合国家自然科学基金项目“基于热电材料的层叠阵列型温差发电构件及其半固态粉末微成形理论与研究方法”(资助号:51175460),以中温段热电材料碲化铅(PbTe)作为研究对象,开展了PbTe块体材料的半固态粉末成形制造及其热电性能研究。首先,提出了将半固态粉末成形技术应用于PbTe块体热电材料的制造,并确定了具体制造工艺和所得块体热电材料的测试方法。其次,采用半固态粉末成形法制造了n型PbTe块体热电材料,分析了所得块体热电材料的物相和微观组织形貌,对比研究了其热电性能。在此基础上,研究了高能球磨法对n型PbTe块体热电材料性能的影响,分析了不同球磨时间条件下制备的n型PbTe纳米粉末的物相、微观组织形貌和化学组成,并研究了用该最优纳米粉末制造得到的n型PbTe块体热电材料的性能。最后,采用高能球磨法制备了p型PbTe纳米粉末,分析了所得纳米粉末的物相与微观形貌,并将纳米粉末采用半固态粉末成形工艺制造成p型PbTe块体...  (本文共99页) 本文目录 | 阅读全文>>