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.     

CoSb_3纳米热电材料的制备及热传输特性

以Sb ,Co为起始原料 ,采用固相反应法合成了CoSb3.通过高能球磨制得CoSb3纳米粉末 ,用放电等离子烧结(SPS)方法制备出最小平均晶粒尺寸为 1 5 0nm的块体材料 .研究了晶粒尺寸与热传输性能之间的关系 :CoSb3化合物结构纳米化对其晶格热导率κL 有显著影响 ,当晶粒尺寸由微米尺度减小到纳米尺度 ,晶格热导率κL 显著降低 ,但对载流子热导率κc 的影响不甚显著 .CoSb3化合物的热导率κ随晶粒尺寸的减小而降低主要是由于晶格热导率κL 随晶粒尺寸的减小而降低所致     

CoSb3纳米热电材料的制备及热传输特性

以Sb，Co为起始原料，采用固相反应法合成了CoSb3.通过高能球磨制得CoSb3纳米粉末，用放电等离子烧结(SPS)方法制备出最小平均晶粒尺寸为150nm的块体材料.研究了晶粒尺寸与热传输性能之间的关系：CoSb3化合物结构纳米化对其晶格热导率κL有显著影响，当晶粒尺寸由微米尺度减小到纳米尺度，晶格热导率κL显著降低，但对载流子热导率κc的影响不甚显著.CoSb3化合物的热导率κ随晶粒尺寸的减小而降 低主要是由于晶格热导率κL随晶粒尺寸的减小而降低所致. 关键词： 纳米 Skutterudite 制备 热传输特性     

致密度对填充skutterudite化合物La0.75Fe3CoSb12热电性能的影响

研究了致密度对填充skutterudite化合物La0.75Fe3CoSb12热电性能的影响.La0.75Fe3CoSb12表现为p型传导,载流子迁移率随着致密度的增加而升高.由于样品中空洞的散射作用,致使电阻率ρ随着致密度的降低而升高,同时造成热导率κ的下降,但塞贝克系数α与致密度关系不大,致密度造成电阻率ρ升高的比率与热导率κ下降的比率相当,致密度不同的样品具有相当的ZT值.致密度对填充式skutterudite化合物La0.75Fe3CoSb12ZT值关系影响不明显.     

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CeyFexCo4 -xSb12 (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 ,CeyFexCo4 -xSb12 化合物表现为 p型传导 ,霍尔系数RH 随Fe含量的增加而降低 ,空穴浓度 p和电导率σ随Fe含量的增加而增加 ,泽贝克系数α随Fe含量的增加而降低 .当Fe/Co比大约为 1 5 / 2 5时 ,CeyFexCo4 -xSb12 的晶格热导率 (κl)达到最小值 .     

TeI4掺杂量对n型Bi2Te3基烧结材料热电性能的影响

采用区熔法结合放电等离子体快速烧结(SPS)技术制备了n型Bi2Te3基热电材料.在300-500K的温度范围内测量了各热电性能参数,包括电导率(σ)、塞贝克系数(α)和热导率(κ),研究了掺杂剂TeI4的含量(质量百分比分别为0,0.05,0.08,0.10,0.13和0.15wt%)对热电性能的影响.结果表明:试样的载流子浓度(n)随TeI4含量增加而增大,使电导率增大、塞贝克系数的绝对值先增大而后减小,从而导致品质因子(α2σ)呈先增加后降低的变化趋势;同时,由于异质离子(I-)以及载流子对声子的散射作用增强,可显著降低其晶格热导率.烧结材料的性能优值(ZT=α2σT/κ)对应于TeI4含量为0.08wt%有其最大值,约为0.92.此外,烧结材料的抗弯强度增加至80MPa左右,从而可以显著改善材料的可加工性以及元器件的使用可靠性.     

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}     

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 :CeyFe1.5Co2 .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填充分数的增加及温度的上升而增加 ,泽贝克系数的峰值温度随Ce填充量的增加向低温方向偏移 .当Ce填充分数大约为 0 3时晶格热导率κl 达到最小值 ,表明在skutterudite结构中 ,Sb组成的 2 0面空洞的一部分被Ce原子填充时 ,Ce的扰动对声子的散射作用最强 .在 75 0K时 ,富Co组成的Ce0 2 8Fe1.52 Co2 .4 8Sb12 化合物的最大无量纲热电性能指数ZTmax达 1 1.     

CoSb_3/C_(60)复合材料的固相反应合成和热电性能

用固相反应法和脉冲电流直接通电烧结法制备了CoSb3 C6 0 复合材料 ,其组分通过粉末x射线衍射法确定 ,SEM分析表明C6 0 颗粒是均匀地分布在CoSb3基体中 .在 30 0— 80 0K范围内测量了材料的电导率、赛贝克系数和热导率 ,研究了纳米颗粒的尺寸和分布状态对复合材料热电性能的影响 .外加的C6 0 纳米颗粒在高温时降低了复合材料的晶格热导率 ,而对电传输性能影响较小 ,从而有效地提高了复合材料的热电性能 .与CoSb3相比 ,CoSb3 6 5 4 ? 0复合材料的ZT值提高了 4 0 % .     

Zn掺杂P型Ba8Ga16ZnxGe30-x笼合物的合成及热电性能

用熔融法结合放电等离子烧结方法合成了Zn掺杂单相p型Ge基Ⅰ型笼合物Ba8Ga16ZnxGe30-x(x=3,4,5,6),探索Zn取代Ge对其热电性能的影响规律,结果表明:所制备的Ba8Ga16ZnxGe30-x化合物为p型传导,随Zn取代量x的增加,化合物室温载流子浓度Np逐渐增加,室温载流子迁移率μH和电导率逐渐降低.在所有试样中,Ba8Ga16Zn3Ge27化合物的Seebeck系数α在300—870K内始终最大,温度为300K时Seebeck系数为234μV/K,在700K附近达295μV/K.化合物的热导率随Zn取代量x的增加而降低.Ba8Ga16Zn3Ge27化合物在806K最大ZT值达0.38.