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方钴矿热电材料基本力学性能的分子动力学模拟

热电材料是热电发电系统的重要组成部分,一般在因太阳光光照强度日夜交替而周期变化的环境中工作,由此产生的循环热载荷和循环机械载荷不仅会导致热电材料热电性能的下降,而且会严重影响热电材料工作的稳定性和可靠性,更有甚者还会引起热电材料失效而不能继续工作。因此,开发高效热电发电系统不仅要求用来制备热电器件的热电材料具有优越的热电转换性能,同时要求热电材料在服役环境下具备稳定可靠的力学性能。研究热电材料的基本力学性能和变形机理对开发高效热电发电系统具有十分重要的理论指导意义。本文主要应用分子动力学方法研究纳米块体方钴矿热电材料CoAs_3在拉伸和压缩载荷作用下的应力-应变关系、弹性模量和极限强度等基本力学性能和变形机理。主要研究内容如下:1、编制了计算热电材料基本力学性能的分子动力学模拟程序。为了验证该程序的正确性,选取现被广泛研究的纳米单晶铜作为分子动力学模拟对象,采用嵌入原子势(EAM)描述原子间的相互作用,研究纳米单晶铜在拉伸和压缩  (本文共66页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉理工大学
武汉理工大学

CoSb_3热电材料的分子动力学模拟研究

方钴矿化合物是一类重要的中温热电材料,其热电性能优值ZT已达到1.7-1.8,在中温区(250-600℃)热电发电方面具有广泛的应用前景。在实际服役环境中,方钴矿热电材料及其器件将承受循环温度变化和循环热应力的共同作用,其热力学和力学性能的研究对器件的设计及可靠性评价具有重要意义。论文以发展方钴矿热电材料CoSb3的分子动力学分析方法,研究理想结构的CoSb3材料的热力学性质和基本力学性能为目标,开展了一系列的研究工作。由于原子间相互作用势是分子动力学分析的基础问题,论文研究并建立了两种能够描述CoSb3化合物原子间相互作用的作用势模型。首先采用两体作用势函数模型,即Morse势函数模型。根据作用势与材料基本物理性质之间的关系,分别确定了Co-Co、Sb-Sb、Co-Sb原子对的势参数。通过验证,该两体势在30K低温时能使晶体保持稳定结构,但在中温区域晶体结构发生紊乱。考虑到两体势函数模型的局限性,论文进而根据CoSb3化合物的...  (本文共104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>>

《上海电气技术》2017年03期
上海电气技术

热电材料的研究与应用进展

概述了热电材料,介绍...  (本文共4页) 阅读全文>>