p型BayFexCo4-xSb12化合物的热电性能

以2+价的Ba作为填充原子,在x=1.0—1.6,y=0—0.63的组成范围内,系统地研究了Ba填充分数及Fe含量对p型Ba_yFe_xCo_4-xSb₁₂化合物电性能及热性能的影响,探讨了填充原子的氧化价对电性能的影响规律,优化了p型Ba_yFe_xCo_4-xSb₁₂化合物的组成和热电性能,对于富Co组成的Ba_0.27FeCo₃Sb₁₂试样,本研究得到了0.9最大无量纲热电性能指数(ZT). 关键词： 填充分数 载流子浓度 电导率 赛贝克系数 晶格热导率     

Sm和Ce复合掺杂Skutterudite化合物的制备及热电性能

用熔融法结合放电等离子快速烧结(SPS)制备出了单相的Sm和Ce复合掺杂的Skutterudite化合物Sm_mCe_nFe_1.5Co_2.5Sb₁₂，研究了Sm和Ce复合掺杂总量对其热电性能的影响规律.结果表明：随着Sm和Ce复合掺杂总量的增加，p型Sm_mCe_nFe_1.5Co_2.5Sb₁₂化合物的Seebeck系数增加、电导率和热导率降低.当掺杂总量相近时，和Sm、Ce单原子掺杂相比，Sm和Ce复合掺杂使Skutterudite化合物的热导率低10%—40%.Sm_0.22Ce_0.20Fe_1.54Co_2.46Sb_11.89化合物的最大热电性能指数ZT_max值在775K时为0.84. 关键词： 复合掺杂 方钴矿 热电性能     

Ce填充分数对p型CeyFe1.5Co2.5Sb12化合 物热电传输特性的影响

研究了Ce填充分数对富Co组成的填充式skutterudite化合物：Ce_yFe_{1.5Co2.5Sb12(y=0—0.46)的热电传输特性的影响.CeyFe1.5Co2.5Sb12有现为p型传导.霍尔系数ＲH随Ce填充分数的增加而增加,空穴浓度p和电导率σ随Ce填充分数的增加而减少.泽贝克 系数α随Ce填 关键词： 填充分数 载流子浓度 电导率 泽贝克系数 晶格热导率}     

Fe对CeyFexCo4-xSb12化合物结 构和热电传输性质的影响

用熔融法合成了单相填充式skutterudite化合物Ce_yFe_xCo_4-x Sb₁₂(x=0—3.0,y=0—0.74).对Ce的填充范围,置换Fe原子对化合物的结 构及热电传输特性的影响进行了研究,Ce的填充分数随Fe含量的增加而线性增加,当Fe含量 大约为3时,Ce的填充分数达到0.74.晶格常量a随Fe含量的增加而增加,Ce的填充使晶格常 量进一步增加.当Ce填充分数达到饱和状态时,Ce_y 关键词： 填充式skutterudite化合物 晶体结构 热电传输性质     

Ca和Ce双原子复合填充P型CamCenFexCo4-xSb12化合物的合成及热电性能

用高温熔融法合成了Ca和Ce复合填充的单相p型CamCenFexCo4-xSb12化合物,探索了两种原子复合填充对其热电性能的影响规律.研究结果表明,填充分数相同时,Ca和Ce两种原子复合填充的p型CamCenFexCo4-xSb12化合物的载流子浓度和电导率介于Ca或Ce一种原子单独填充的化合物之间,且随两种原子填充分数m+n的增加而降低;赛贝克系数随两种原子填充总量,尤其是Ce填充分数m的增加以及温度的上升而增加;在相同填充分数时,两种原子复合填充的p型CamCenFexCo4-xSb12化合物的晶格热导率较Ca或Ce一种原子单独填充的化合物的晶格热导率低,当总填充分数m+n为0.3左右,且Ca和Ce的填充量大致相等时,化合物的晶格热导率最低.p型Cao18Ce0.12Fe1.45Co2.55Sb12.21化合物的最大热电性能指数ZT值在750K时达到1.17.     

Ba和Ce两种原子复合填充BamCenFeCo3Sb12化合物的合成及热电性能

用多步固相反应法结合熔融法合成了单相的两种原子复合填充的p型方钴矿化合物Ba mCenFeCo3Sb12.并探索了两种原子复合填充对其热电性能的影响规 律，研究结果表明在相 同填充分数时BamCenFeCo3Sb12化合物的电导率介于单原子Bam FeCo3Sb12和CenFeCo3Sb12填 充的化合物之间，随Ba，Ce填充分数的增加，电导率下降；当填充分数相同时，两种原子复 合填充化合物的晶格热导率较单一原子填充化合物的晶格热导率低. 关键词： 方钴矿 双原子填充 电导率 晶格热导率     

填充式skutterudite化合物：BayFexCo4-xSb12的多步固相反应合成及结构

以Ba为填充原子,在x=0—3.0,y=0—0.7的组成范围内,用多步固相反应法合成了单相Ba_yFe_xCo_4-xSb₁₂化合物.用Rietveld方法对结构的精确化结果表明：合成的Ba_yFe_xCo_4-xSb₁₂化合物具有填充式skutterudite结构,Ba的热振动参数(B)比Sb,Fe/Co的大,表明在Ba_y关键词： 填充式skutterudite化合物 固相反应     

双原子填充式skutterudite化合物的结构及X射线光电子能谱分析

用高温熔融、淬火、扩散退火结合放电等离子烧结(SPS)法合成了Ca和Ce复合填充的单相Ca_mCe_nFe_xCo_4-xSb₁₂(m=0.17—0.27，n=0.05—0.25，x=1.5)化合物，并结合Rietveld结构解析以及X射线光电子能谱(XPS)分析研究了两种原子复合填充skutterudite化合物的结构与填充状态.Rietveld结构解析表明，Ca_mCe_nFe_1.5Co_2.5Sb₁₂化合物具有skutterudite结构，Ca和Ce原子填充到了Sb的二十面体空洞中，填充原子热振动参数B_Ca/Ce远大于框架原子的热振动参数B_Fe/Co和B_Sb.XPS元素窄区谱分析结果表明，Sb原子在结构中有五种化学状态，每种化学状态的相对含量主要由总填充分数决定，填充原子Ca在Sb的二十面体空洞出现概率有三种可能，但在中心位置出现的概率最大. 关键词： skutterudite化合物 双原子复合填充 结构 X射线光电子能谱分析     

In0.3Co4Sb12-xSex 方钴矿热电材料的制备和热电性能

用熔融退火结合放电等离子烧结法制备了In_0.3Co₄Sb_12-xSe_x(x=0—0.3)方钴矿热电材料,探讨了In的存在形式,系统研究了Se掺杂量对结构和热电性能的影响.结果表明:In可以填充到方钴矿二十面体空洞处,过量In在晶界处形成InSb第二相,Se对Sb的置换使晶格常数减小,In填充上限降低;In_0.3Co₄Sb_12-xSe_x样品呈n型传导,随着Se掺杂量的增大,载流子浓度降低,电导率下降,Seebeck系数增大,功率因子有所降低;由于在结构中引入了质量波动及晶格畸变,适量的Se掺杂可以大幅降低材料晶格热导率;样品In_0.3Co₄Sb₁₂和In_0.3Co₄Sb_11.95Se_0.05的最大ZT值均达到1.0以上. 关键词： 掺杂 填充式方钴矿 热电性能     

Ga填充n型方钴矿化合物的结构及热电性能

用熔融退火结合放电等离子烧结(SPS)技术制备了具有不同Ga填充含量的Ga_xCo₄Sb₁₂方钴矿化合物,研究了不同Ga含量对其热电传输特性的影响规律. Rietveld结构解析表明,Ga占据晶体学2a空洞位置,Ga填充上限约为0.22,当Ga的名义组成x≤0.25时,样品的电导率、室温载流子浓度N_p随Ga含量的增加而增加,Seebeck系数随Ga含量的增加而减小. 室温下霍尔测试表明,每一个Ga授予框架0.9个电子,比Ga的氧化价态Ga³⁺小得多. 由于Ga离子半径相对较小,致使Ga填充方钴矿化合物的热导率κ及晶格热导率κ_L较其他元素填充的方钴矿化合物低. 当x＝0.22时对应的样品在300K时的热导率和晶格热导率分别为3.05Wm^-1·K^-1和 2.86Wm^-1·K^-1.在600K下Ga_0.22Co_4.0Sb_12.0样品晶格热导率达到最小,为1.83Wm^-1·K^-1,最大热电优值Z,在560K处达1.31×10^-3K^-1. 关键词： skutterudite化合物 Ga原子填充 结构 热电性能     

Skutterudite化合物FexCo4-xSb12的固相反应合成及热电特性

用固相反应法在900—1000K温度范围和x＝0—10的组成范围内合成了单相Co基Skutterudite化合物Fe_xCo_4-xSb₁₂,并对化合物的结构和热电特性影响进行了研究.结果表明：化合物的晶格常数随Fe置换量的增加线性增加,载流子浓度和电导率随Fe置换量的增加而增加,Seebeck系数随Fe置换量的增加而减少,Seebeck系数的峰值温度随Fe置换量的增加向高温方向移动,晶格热导率由于Fe的置换而大幅度下降,并随Fe的置换量的增 关键词：     

Synchrotron X-ray study of filled skutterudites CeFe4Sb12 and Ce0.8Fe3CoSb12

In situ synchrotron X-ray diffraction measurements are carried out on filled skutterudites CeFe₄Sb₁₂ and Ce_0.8Fe₃CoSb₁₂ up to 32 and 20 GPa, respectively, at room temperature. No phase transformation was observed for both samples in the pressure range. Fitting the pressure-volume data (up to 10 GPa) to the third-order Birch-Murnaghan equation of state, the bulk modulus B₀ is determined to be 74(4) GPa, with the pressure derivative B′₀=7(2) for CeFe₄Sb₁₂, and B₀=71(2) GPa and B′₀=8(2) for Ce_0.8Fe₃CoSb₁₂. The bulk moduli of filled skutterudites CeFe₄Sb₁₂ and Ce_0.8Fe₃CoSb₁₂ in our study are smaller than those from previous studies on unfilled skutterudite CoSb₃. The P-V curves of the unfilled skutterudite CoSb₃ and filled skutterudites Ce_yFe_4−xCo_xSb₁₂ showed good agreement, indicating that the Ce filling fraction and the replacement of Fe with Co have little effect on their compression behaviors.     

熔体旋甩法制备p型填充式方钴矿化合物Ce0.3Fe1.5Co2.5Sb12的微结构及热电性能

采用熔体旋甩法结合放电等离子烧结技术(MS-SPS)制备了p型填充式方钴矿化合物Ce_0.3Fe_1.5Co_2.5Sb₁₂,研究了熔体旋甩工艺对微结构以及热电性能的影响规律.结果表明,较高的铜辊转速和较低的喷气压力有利于提高熔体的冷却速率,使带状产物晶粒细化.薄带经SPS烧结后得到致密、基本单相、晶粒尺寸均匀细小(150—300 nm)的块体.与传统方法制备的试样相比,MS-SPS试样虽然电导率有所降低,但因具有较大的Se 关键词： 熔体旋甩 p型填充式方钴矿化合物 微结构 热电性能