Ti_(1-x)(Hf_(0·919)Zr_(0·08))_xNiSn的制备及热电性能

采用固相反应法合成了单相的Ti_(1-x)(Hf_(0·919)Zr_(0·08))_xNiSn(x=0·00—0·15),并用放电等离子烧结方法制备出密实块体材料.研究了Hf和Zr同时在Ti位上的等电子合金化对Ti基半Heusler化合物热电性能的影响规律.结果表明:少量的Hf和微量的Zr在Ti位上的等电子合金化,显著地降低了体系的热导率κ,同时显著地提高了体系的Seebeck系数α.组成为Ti_(1-x)(Hf_(0·919)Zr_(0·08))_(0.15)NiSn的试样室温热导率为3·72W·m-1K-1,在700K时ZT值达到最大为0·56.与三元TiNiSn相比,在相同温度下ZT值的提高率为190%—310%.     

核壳型铁钴纳米复合材料的制备及其性能

采用多元醇还原工艺和自组装技术,在微米级Fe粉表面包覆纳米Co粒子,一步法制备了一种具有核壳结构的复合磁性微球,用SEM表征了其相组成和形貌,用VSM测试了磁滞回线,初步研究了磁学性能。结果表明:用该法制备的核壳型Fe/Co纳米复合材料表面包覆致密,其比饱和磁化强度和矫顽力介于微米铁粉和纳米钴粉之间。     

过量Zn对β-Zn4Sb3热电性能影响的研究

采用真空熔融缓冷方法制备了单相β-Zn4Sb3以及含有过量Zn的β-Zn4Sb3块体热电材料.在300—700K的温度范围内测试了材料的电导率、Seebeck系数和热导率,研究了β-Zn4Sb3化合物中过量Zn的分布状态及其对材料热电性能的影响规律.结果表明：过量的Zn作为第二相较均匀的分布在β-Zn4Sb3的晶界上,随着Zn含量增加,材料电导率和热导率上升,Seebeck系数下降,Zn第二相的引入能有效提高材料的功率因子,Zn过量2at%的材料在700K时其ZT值达到1.10.     

AgIn共掺杂(AgIn)xPb1-2xTe化合物的合成及热电传输性能

用高温熔融法合成了Ag和In共掺的单相n型(AgIn)xPb1-2xTe化合物,研究了(AgIn)掺杂量x对(Ag-In)xPb1-2xTe(x=0.01～0.05)物相组成及热电性能的影响.结果表明:掺杂量x≤0.04时得到单相四元化合物,x=0.05时样品中出现了组成为AgInTe2第二相;(AgIn)xPb1-2xTe化合物的Seebeck系数随着x增加而增大,电导率随着掺杂量x增加而降低;化合物的热导率随着掺杂量x增大而减小;当x=0.01时,(AgIn)xPb1-2xTe化合物的热电性能指数值最大,在800K时达到1.1.     

稀土元素Ce填充p型方钴矿化合物的热电性能

用高温熔融-退火扩散法合成了富Co组成的方钴矿化合物CeyFexCo4-xSb12(y=0～0.42),并对化合物的结构和热电性能进行了研究.结果表明:化合物的晶格常数随Ce填充量的增加而线性增加.霍尔系数RH为正值,CeyFexCo4-xSb12化合物表现p型传导.载流子浓度和电导率随Ce填充量的增加而减少.Seebeck系数随Ce填充量的增加及温度的上升而增加.晶格热导率在Ce填充量约为0.29时达到最小值,说明在Sb组成的二十面体空洞中部分填充时,Ce的扰动对声子的散射作用最强.在725K时,组成为Ce0.29Fe1.41Co2.59Sb12.32化合物的最大无量纲热电性能指数达到0.65.     

Ag偏离化学计量比Ag1-xPb18SbTe20材料的热电传输性能

采用熔融-淬火-放电等离子体烧结制备了Ag偏离化学计量比Ag1-xPb18SbTe20(x=0,0.25,0.50,0.75)样品,研究了Ag含量对样品热电传输性能的影响.结果表明,随Ag含量降低,样品中出现少量第二相Sb2Te3,样品载流子浓度增加到5×1018cm-3后不再增加.样品载流子迁移率随Ag含量降低先降低后增加,随着温度增加,载流子散射机理由电离杂质散射转变为声学波散射.随Ag含量降低,样品电导率增加而Seebeck系数降低,热导率增加.     

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Ca_mCe_nFe_{xCo4-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CamCe nFexCo4-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CamCenFexC o4-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Ca0.18Ce0.12Fe1.45Co2.55Sb12.21化合物的最大热电性能指数ZT值在750K时达到1.17. 关键词： skutterudite化合物 双原子复合填充 合成 热电性能}     

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.     

ZnO纳米棒的图形化生长及其场发射特性

介绍了用氢离子注入技术和阳极腐蚀方法在硼掺杂p-(100)型硅晶片上制备图形化的纳米硅(SiNC)薄膜工艺,并在这种图形化衬底上成功生长了图形化的ZnO纳米棒.场发射测试表明制备的ZnO纳米棒具有良好的场发射性能,即具有较低的开启电场和阈值电场,较高的发射点密度.     

Phase transition and high temperature thermoelectric properties of copper selenide Cu2-x Se （0 ≤ x ≤ 0.25）

With good electrical properties and an inherently complex crystal structure, Cu_2-xSe is a potential “phonon glass electron crystal” thermoelectric material that has previously not attracted much interest. In this study, Cu_2-xSe (0 ≤ x ≤ 0.25) compounds were synthesized by a melting-quenching method, and then sintered by spark plasma sintering to obtain bulk material. The effect of Cu content on the phase transition and thermoelectric properties of Cu_2-xSe were investigated in the temperature range of 300 K—750 K. The results of X-ray diffraction at room temperature show that Cu_2-xSe compounds possess a cubic structure with a space group of Fm3m (#225) when 0.15 < x le 0.25, whereas they adopt a composite of monoclinic and cubic phases when 0 ≤ x ≤ 0.15. The thermoelectric property measurements show that with increasing Cu content, the electrical conductivity decreases, the Seebeck coefficient increases and the thermal conductivity decreases. Due to the relatively good power factor and low thermal conductivity, the nearly stoichiometric Cu₂Se compound achieves the highest ZT of 0.38 at 750 K. It is expected that the thermoelectric performance can be further optimized by doping appropriate elements and/or via a nanostructuring approach.