第二相引入对方钴矿热电性能的影响.pdfVIP

武汉理工人学硕十论文 摘要 Skutterudite化合物由于具有大的载流子迁移率、高的电导率和较大的 Seebeck系数，作为一种新型的热电材料引起了人们极大的兴趣，但该化合物 的热导率较高。如何在保持其良好的电传输性能的同时，降低其热导率，提高 其热电性能是当前研究的主要课题。本文主要研究外相复合对方钴矿基体热电 性能的影响，及探索方钴矿化合物的增压低温SPS烧结工艺。 本文主要做以下内容的研究，第一，将少量的AI引入到方钴矿基体中，研 究其对方钴矿电性能，热性能及ZT值的影响。第二，在SPS合成方钴矿材料时， 探索增加烧结压力，降低烧结温度对方钴矿热电性能的影响。第三，将少量的 非导电、低热导的Si02引入到方钴矿基体中，研究其对方钴矿热电性能的影响。 下降趋势，随温度的升高，电导率的下降趋势逐渐减小；赛贝克系数呈现上升 趋势，随温度的升高，其上升幅度逐渐降低：热导率呈现下降趋势，随温度的 升高，其下降幅度逐渐减弱。当铝的引入量为0．2wt％与1wt％时，复合材料的 ZT值在低温端呈现上升趋势较为明显，随着温度的上升，其ZT值的上升幅度 开始减弱。当铝的引入量为3％时，复合材料的ZT值呈现下降趋势。在650K， 与纯方钴矿相比，复合材料的ZT值开始出现下降趋势。 (2)在增压条件下所得的样品均为单相的方钴矿化合物。增压烧结可降低方 钴矿的SPS烧结温度，样品致密度均在98％以上。在同样的烧结温度下，200MPa 803K烧出的样品的电导率有所上升，赛贝克系数有所减小，热导率基本不变， 样品的电导率有所下降，赛贝克系数有所上升，热导率下降明显，ZT值上升明 (3)与纯方钴矿相比，Si02第二相对方钻矿材料热电性能的影响表现为：复 合材料的电导率呈现下降趋势，随温度的升高，电导率的下降趋势逐渐减小， 电导率随着Si02引入量的增加而降低；赛贝克系数呈现上升趋势，随温度的升 高，其上升幅度逐渐降低。随着Si02引入量的增加，复合材料的赛贝克系数逐 渐上升，热导率呈现下降趋势，但下降幅度随温度的升高而逐渐减弱，热导率 武汉理工大学硕上论文 逐渐下降。复合材料的zT值呈上升趋势，且上升幅度低温区比较明显；随着 Si02引入量的增加，复合材料的ZT值逐渐上升。 关键词：方钴矿，SPS，Al，Si02，热电性能 武汉理T大学硕．{：论文 Abstract akindofnewthermoelectric drawn CoSb3 material，have compounds，as great to carder electrical and attentions mobility,highconductivityrelatively owinglarge Seebeck thermal limitstheir great coefficient．However,highconductivityapplication． is astohowto decreasethethermal Therefore，it significantly keyproblem of with electrical CoSb3 maintaining transports c