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CoSb_3纳米热电材料的制备与性能研究

热电发电系统能否实用化其关键是高性能热电材料的研究和开发,在中温领域(500~800K),由于目前所使用的PbTe系热电材料存在性能指数低(ZT_(max)=0.9),在使用过程中性能恶化及Pb对环境的污染等缺点,因此迫切需要研究和开发新型环境协调型高性能中温热电材料。CoSb_3方钴矿化合物作为一种具有潜在高热电性能指数的新型中温热电材料具有大的载流子移动度、高的电导率和较大的Seebeck系数,但由于热导率较大,因此要提高CoSb_3方钴矿化合物的热电性能,降低其热导率是当前研究的热点之一。本研究通过晶体结构纳米化来降低材料热导率,提高材料Seebeck系数,改善材料热电性能。采用固相反应法合成了平均晶径约为3μm单相CoSb_3粉体,采用高能球磨法制备了纳米CoSb_3化合物粉体,研究了球磨参数(球料比、级配、转速和时间)对粉体颗粒尺寸的影响。在适当的参数条件下制备出平均颗粒尺寸约为50nm的纳米粉末。以纳米和微米CoSb  (本文共60页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

Bi_2Te_3基块状纳米热电材料制备与性能

热电材料,又称温差电材料,是一种能够实现热能和电能相互耦合、相互转换的功能材料。其主要应用领域包括:低品位热能发电,无污染、无噪声的制冷或制热系统,自动电源,无人航标灯以及尾气余热利用等。Bi_2Te_3化学稳定性好,最高无量纲热电优值ZT接近于1,是目前室温附近应用最好的热电材料。本文采用真空单轴热压方法制备了Bi_2Te_3基块体材料,考察了热压工艺参数(温度和时间等)对块体材料微观结构形貌以及热电性能的影响,进而优化热压工艺。并试图通过添加同质纳米粉末的方法,进一步改善热压试样的性能。采用水热法合成Bi_(0.5)Sb_(1.5)Te_3三元合金纳米粉末,探究了水热合成条件。通过电学性能测试及XRD、SEM等分析手段,研究了Bi_2Te_3基块体材料的宏观性能和微观机理。本文主要取得以下研究成果:1.以Bi(NO_3)_3、Te粉为反应前驱体,NaBH_4为还原剂,NaOH为碱性调节剂,采用水热法合成出纯的Bi_2Te_3...  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉理工大学
武汉理工大学

Bi_2Te_3/CoSb_3梯度热电材料的设计、制备和性能研究

热电材料是一种能够实现热能和电能之间相互转换的新型能源材料。在热电材料研究的过程中,梯度材料概念的引入可以使热电材料的性能与使用温度得到最佳匹配,同时,可望使热电系统的转换效率得到大幅度提高。本论文首先对采用固相反应和熔融法制备的CoSb_3和Bi_2Te_3粉末进行放电等离子烧结,制备了均质CoSb_3和Bi_2Te_3块体材料。采用SEM对烧结体内部的微观结构进行了研究。均质材料CoSb_3和Bi_2Te_3的电导率和Seebeck系数采用标准四端子法于He气氛下在ZEM-1上同时进行测量;热导率采用激光微扰法(TC-7000)于真空状态下进行测量;其次,在对均质材料CoSb_3和Bi_2Te_3热电传输特性研究的基础上,对结构梯度Bi_2Te_3/CoSb_3热电材料的界面温度进行了优化;为了使结构梯度Bi_2Te_3/CoSb_3热电材料在300K至800K的温度范围内具有最佳的热电性能,本研究同时对梯度结构热电材料当中...  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>

《当代学生》2020年Z1期
当代学生

神奇的热电材料

体温可以发电吗?一个成年人的身体在休息时大约会产生100瓦的能量,其中80%作为过剩体热被浪费掉了。人体每天释放的这些热量可以使相当于自身质量的水的...  (本文共2页) 阅读全文>>

《科学技术创新》2019年05期
科学技术创新

热电材料性能优化方法综述研究

最近几十年热电材料引起了世界各国的研究者的研究兴趣,基于"声子-玻璃电子-晶体",多尺度声子散射,共振态,非谐性等这些概念,确定了一些具有不同特征的新热电材料。有部分学者基于这些概念,对传统热电材料进行了性能优化研究。但是,优化后的大多数热电材料的zT值仍然低于2.0...  (本文共2页) 阅读全文>>

《无机材料学报》2019年03期
无机材料学报

热电材料高通量实验制备与表征方法

高通量材料实验旨在利用较少的实验次数快速获得成分?物相?结构?性能之间关系,筛选出组分最优的材料体系,目前已在超导材料、荧光材料以及巨磁阻材料等方面有较多应用。热电材料是可以实现热能和电能直接相互转换的功能材料,在温差发电和废热利用等领域有着重要的应用价值,但热电材料的传...  (本文共13页) 阅读全文>>

《中国材料进展》2019年10期
中国材料进展

蓬勃发展:从热电理论研究到器件应用——热电材料分论坛侧记

在"2019新材料国际发展趋势高层论坛(IFAM2019)"举办之际,专门组织召开"热电材料分论坛"。分论坛由武汉理工大学和《中国材料进展》杂志社联合承办,中...  (本文共2页) 阅读全文>>