机械合金化合成CoSb3过程中的固相反应机理的热力学解释

用Co和Sb作为初始原料,通过机械合金化(mechanical alloying,MA)的方法合成了CoSb3,并系统研究了MA转速和MA时间对MA过程中固相反应的影响.XRD结果表明,相同MA转速下,CoSb3的量随MA时间的延长而增多,但是MA时间过长会导致大量CoSb2的生成,甚至诱发CoSb3分解为CoSb2和非晶态Sb.而提高MA转速,只能缩短固相反应的发生时间,而不会改变整个固相反应趋势.对于特定的状态所对应的MA转速和MA时间满足ω3.8t=C(常数)关系,这种MA转速和MA时间的等效性,说明MA过程中能量的积累.并从非平衡热力学的角度,解释了MA过程的固相反应机理.     

(Sb2Te3)0.75(1－x)(Bi2Te3)0.25(1－x)(Sb2Se3)x机械合金化粉体的制备及其冷压烧结样品的热电性能研究

采用机械合金化法制备了p型赝三元(Sb₂Te₃-Bi₂Te₃-Sb₂Se₃)合金粉体，对其进行XRD分析表明Te，Bi，Sb，Se单质粉末，经100h球磨后实现了合金化；SEM分析表明所得机械合金化粉体材料颗粒均匀、细小，颗粒尺寸在10nm到100nm量级.使用这种粉体制备了冷压烧结块体样品，在室温下测量了温差电动势率(α)和电导率(σ)，研究了烧结温度对材料热电性能的影响，结果表明在低于300℃的烧结温区，样品室温下的热电性能随烧结温度的升高不断提高，功率因子(α²σ)由未烧结样品的0.59μW cm^-1K^-2升高到在300℃下烧结样品的15.9μW cm^-1K^-2，这一结果对确定材料的最佳烧结温度具有重要意义. 关键词： 赝三元热电材料 机械合金化 冷压 烧结     

(Bi1-x Agx)2(Te1-ySey)3粉体的机械合金化制备及其放电等离子烧结体的热电输运特性

采用机械合金化制备了n型(Bi_1-xAg_x)₂(Te_1-ySe_y)₃合金粉体,对其进行XRD分析表明Bi,Te,Ag,Se单质粉末,经2h球磨后实现了合金化;SEM分析表明随着机械合金化时间延长粉体颗粒变得均匀、细小,颗粒尺寸在微米至亚微米数量级.采用放电等离子烧结制备了块体样品,研究了合金成分和球磨时间对热电性能的影响.结果表明材料的热电性能与掺杂元素有密切关系,Ag有利于提高功率因子和降低晶格热导率,球磨10h的(Bi_0.99Ag_0.01)₂(Te_0.96Se_0.04)₃合金粉末的烧结块体具有最大的功率因子和最低的晶格热导率,并在323K取得最高ZT值0.52. 关键词： 1-xAg_x)₂(Te_1-ySe_y)₃合金')" href="#">(Bi_1-xAg_x)₂(Te_1-ySe_y)₃合金 机械合金化 放电等离子烧结 热电性能     

CoSb3/C60复合材料的固相反应合成和热电性能

关键词：     

机械合金化结合高压烧结制备PbSe-PbS固溶体合金的热电性能

硒化铅(PbSe)作为一种无碲热电材料受到广泛关注。采用机械合金化结合高压烧结方法制备了PbSe-PbS固溶体合金(PbSe1–x Sx),并研究了Se/S含量对其结构和热电性能的影响。结果表明:采用机械合金化法能够快速合成出PbSe1–x Sx固溶体合金粉末,高压烧结实现了其快速致密化;通过调整Se/S比例可以实现PbSe1–x Sx电输运性能和导电类型的调控;固溶体合金能够实现短波声子散射,显著降低PbSe材料的热导率;当x=0.5、温度为600 K时,PbSe1–x Sx的最高品质因子达到0.54,比PbSe的品质因子(0.33@450K)高64%。     

机械合金化Cu1-xSnx系的穆斯堡尔研究

利用机械合金化方法获得了几种铜－锡合金，特别是熔融法不易获得的η-Cu₆Sn₅，Ｘ射线衍射结果显示球磨使各样品纳米化，并形成包含确定合金相的固溶体，穆斯堡尔谱表明，各固溶体中除包含合金相外，还存在富锡相及富铜相，提出在机械合金化过程中，首先铜和锡纳米化，然后两种原子相互扩散形成包含合金相、富α－锡相和富ｆｃｃ铜相的固溶体。 关键词：     

机械合金化过程对硫化铋块体热电性能的影响机理

以机械合金化法(MA)结合放电等离子烧结技术(SPS)制备了Bi₂S₃多晶块体热电材料. 研究了MA过程中干磨转速、湿磨时间和湿磨介质对Bi₂S₃多晶热电材料电传输性能的影响. 分析了样品的物相, 观察了显微组织, 测试了电传输性能和热传输性能. 研究表明, 以无水乙醇为湿磨介质时, 随着湿磨时间的延长, 出现了微量Bi₂O₃第二相, 样品的晶粒尺寸减小, 电阻率大幅增加, 功率因子下降. 以丙酮为湿磨介质时, 虽然不存在微氧化反应, 但是由于样品中存在大量孔洞, 导致功率因子降低. 425 r/min 干磨15 h后未湿磨的样品在573 K取得最大的ZT值0.25, 是目前文献报道的最高值.     

晶粒尺寸对CoSb3化合物热电性能的影响

系统地研究了晶粒尺寸对CoSb₃化合物热电性能的影响规律，结果表明晶粒尺寸对CoSb₃化合物的晶格热导率κ_p、电导率σ、能隙宽度E_g和Seebeck系数α有显著影响.当晶粒尺寸由微米尺度减小到纳米尺度时，晶格热导率κ_p显著降低，Seebeck系数α有较大幅度的增加，能隙宽度E_g变宽，电导率σ有一定程度的下降.平均晶粒尺寸为200nm的CoSb₃化合物在温度为700K时，ZT值达到0.43，比平均晶粒尺寸为5000nm的试样增加了4倍.     

机械合金化与FexAl100-x非晶态粉末的形成能力

Fe_xAl_100-x系列非晶态粉末样品是通过不同时间的球磨而制备的。磁性及X射线衍射测量表明:该系列样品的非晶态形成能力随铁含量的不同而不同,x=50时,最容易由晶态粉末球磨成非晶态粉末,即Fe₅₀Al₅₀的非晶态形成能力最强。 关键词：     

非晶态（FeAl3）75Zr25和（FeAl3）50Zr50合金的热稳定性和磁性研究

用机械合金化方法制备了(FeAl3)75Zr25和(FeAl3)50Zr50非晶态合金,用X射线衍射仪和热分析仪对制备的非晶态合金的结构特性及热稳定性进行了研究,用振动样品磁强计对(FeAl3)75Zr25和(FeAl3)50Zr50混合粉末在机械球磨过程中的磁性变化进行了研究,并对其晶化产物及其晶化后合金的磁性进行了分析。结果表明:(FeAl3)75Zr25的晶化产物为Fe3Zr和Al1.65Fe0.33Zr;(FeAl3)50Zr50非晶态合金的晶化产物为FeZr2和AlZr2。(FeAl3)75Zr25混合粉末的矫顽力随着球磨时间的增加而增加,但其饱和磁化强度和剩磁均随着球磨时间的增加而下降。而(FeAl3)50Zr50混合粉末的矫顽力、饱和磁化强度和剩磁均随球磨时间的变化则没有类似的规律性。晶化后(FeAl3)75Zr25粉末与(FeAl3)50Zr50粉末相比,前者矫顽力小,但饱和磁化强度和剩磁大。     

Milling time and BPR dependence on permeability and losses of Ni0.5Zn0.5Fe2O4 synthesized via mechanical alloying process

Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄ has been synthesized using mechanical alloying method with two variables (milling time and ball-to-powder weight ratio (BPR)) were varied in order to study its effect on the magnetic properties of the material. The effects of these two variables were studied using XRD, SEM, TEM and later by impedance analyzer with the frequency range from 1 MHz to 1.8 GHz. The results obtained however show that there are no significant trends to relate the milling time and BPR with the permeability and losses of the material studied. After being sintered at 1150 °C, all the effects of alloying process seem to diminish.     

Synthesis and characterization of Fe3AlC0.5 by mechanical alloying

Double iron and aluminum carbides were prepared by mechanical alloying from elemental powders, with a ball-to-powder weight ratio 20:1. The samples were milled for 1, 3, 5, 10, 15, 20 and 25 h. The alloy progress for each milling time was evaluated by X-ray diffraction (XRD) and ⁵⁷Fe Mössbauer spectroscopy. Once the alloy was consolidated two sorts of paramagnetic sites and a magnetic distribution were detected according to the Mössbauer fit. The majority doublet could correspond to Fe₃AlC_0.5 carbide as X-ray diffraction suggest, and the other could be Fe₃AlC_0.69; the magnetic distribution corresponding to Fe₃Al phase, Fe₇C₃ and Fe₅C₂ single carbides. The hyperfine parameters are reported.     

Atomic structure and magnetic properties of Cu80Co20 nanocrystalline compound produced by mechanical alloying

Direct observation of the atomic structure of the mechanically alloyed Cu₈₀Co₂₀ compounds has been made using the field ion microscope (FIM). Phase composition, defect structure and morphology of material on the atomic scale have been determined. It has been established that the studied material is chemically inhomogeneous, presenting a mixture of two main phases: heterogeneous solid solution of cobalt in copper, and pure cobalt. Phase volume ratios, particle and cluster sizes have been estimated. An evaluation of Co content in Cu---Co solid solution has been made. The width of interfaces in this mechanically alloyed material was revealed to be at least twice the width of phase boundaries in metals and alloys. Superparamagnetism of the compound studied at elevated temperatures and saturation magnetization deficit at low temperatures are discussed on the basis of the above-mentioned structural data.     

XAFS和XRD研究高能球磨对Fe70Cu30合金结构的影响

利用XRD和XAFS方法研究机械合金化Fe₇₀Cu₃₀二元金属合金随球磨时间的结构变化.XRD结果表明，球磨2 h后，部分金属Fe与Cu生成Fe-Cu合金；球磨20h后，金属Fe与Cu已完全合金化生成Fe-Cu合金，并只在2θ=44°处出现一个宽化的弱衍射峰，认为是在球磨20h后的Fe₇₀Cu₃₀合金中共存着fcc和bcc结构的Fe-Cu合金相.XAFS结果进一步表明，在球磨的初始阶段(2h)，fcc结构的Cu颗粒的晶 关键词： XAFS XRD 70Cu₃₀合金')" href="#">Fe₇₀Cu₃₀合金 机械合金化     

Effects of process parameters on electrical properties of n-type Bi2Te3 prepared by mechanical alloying and spark plasma sintering

n-Type Bi₂Te₃ thermoelectric materials were prepared by spark plasma sintering (SPS) using mechanically alloyed powders. Seebeck coefficient and electrical conductivity of the resultant materials were measured, with emphasis on the effects of sintering process parameters on the electrical properties. The power factor was improved from 1.5 to 1.6 mW/mK² when the SPS pressure was increased from 20 to 50 MPa at 623 K, and was further increased to 2.1 mW/mK² under 50 MPa by raising the SPS temperature from 623 to 673 K. The maximum power factor was obtained for the sample sintered under optimized SPS process parameters, in which the sintering temperature and the sintering pressure are 673 K and 50 MPa, respectively.     

Sr掺杂钙钛矿型氧化物Y1-xSrxCoO3的溶胶-凝胶制备及电阻率温度关系研究

采用溶胶-凝胶方法成功制备了Sr的替代化合物Y_1-xSr_xCoO₃ (x=0, 0.01, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20), 系统地研究了20–720 K温度范围内Y_1-xSr_xCoO₃的电阻率温度关系. 研究表明, 随着Sr的替代含量的增加, Y_1-xSr_xCoO₃的电阻率迅速地降低, 这主要是由于载流子浓度的增加引起. 样品x=0和0.01在低于330和260 K的温度范围内, 电阻率与温度之间满足指数关系lnρ∝1/T, 获得导电激活能分别为0.2950和0.1461 eV. 然而, 实验显示lnρ∝1/T关系仅成立于重掺杂样品的高温区; 在低温区莫特定律lnρ∝T^-1/4成立, 且表明重掺杂引入势垒, 导致大量局域态的形成. 根据莫特T^-1/4定律拟合实验数据, 评估了局域态密度N(E_F), 它随着掺杂量的增加而增加. 关键词： 热电材料 溶胶-凝胶 3')" href="#">YCoO₃