銦摻雜β-Zn-,4-Sb-,3-熱電材料的制備和電熱輸運性能.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、β-Zn4Sb3是一種極具應(yīng)用前景的p型中溫?zé)犭姴牧?。如何?yōu)化β-Zn4Sb3化合物的熱電性能是目前亟待解決的研究課題。本文采用傳統(tǒng)工藝制備了名義組成為Zn4Sb3-xInx(0～0.08，△x=0.02)的In摻雜β-Zn4Sb3基塊體材料，發(fā)現(xiàn)所有In摻雜Zn4Sb3-xInx塊體材料的ZT值均顯著增大，Zn4Sb2.94In0.06塊體材料的ZT值700K時達到1.13。為了弄清In雜質(zhì)對β-Zn4Sb3熱電材料的電熱輸運的影響及

2、其規(guī)律，設(shè)計了名義組成為Zn4Sb3-xInx(0≤x≤0.12,△x=0.03)、Zn4-xInxSb3(0≤x≤0.24，△x=0.03)和Zn4Sb3Inx(0≤x≤0.08，△x=0.02)的Sb位、Zn位和填隙位In摻雜β-Zn4Sb3化合物，采用優(yōu)化的真空熔融時間和本實驗室確定的放電等離子體燒結(jié)優(yōu)化工藝條件，制備了單相無裂紋的Sb位、Zn位和填隙位In摻雜β-Zn4Sb3基塊體材料，并重點研究了這三種材料的熱電輸運性能。

3、r>　　 Sb位In摻雜Zn4Sb3-xInx熱電材料的低溫電導(dǎo)率顯著增大，高溫下本征激發(fā)幾乎消失，晶格熱導(dǎo)率顯著降低。與純β-Zn4Sb3塊體材料相比，所有Zn4Sb3-xInx熱電材料的ZT值均顯著增大，其中Zn4Sb2.92In0.08和Zn4Sb2.91In0.09塊體材料700K時的ZT值分別達到1.37和1.29，與純β-Zn4Sb3塊體材料700K時的ZT值(0.88)相比，分別提高了56％和47％。
　　 Zn

4、位In摻雜Zn4-xInxSb3熱電材料的Seebeck系數(shù)增大，晶格熱導(dǎo)率減小。與純β-Zn4Sb3塊體材料相比，所有Zn4-xInxSb3熱電材料的ZT值均顯著增大，其中Zn3.85In0.15Sb3和Zn3.82In0.18Sb3塊體材料700K時的ZT值分別達到1.28和1.41，與純β-Zn4Sb3塊體材料700K時的ZT值(0.84)相比，分別提高了52％和68％。
　　 空隙位In摻雜Zn4Sb3Inx熱電材料的電

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