PbTe基塊體熱電材料的制備與性能.pdf

1、熱電材料是一種能夠?qū)崿F(xiàn)電能與熱能之間直接轉(zhuǎn)換的功能材料，它提供了一種安全可靠、無(wú)污染，無(wú)噪聲，全固態(tài)的發(fā)電和制冷方式，具有廣泛的應(yīng)用前景。其中PbTe基熱電塊材具有制備成本低、中溫?zé)犭娦阅軆?yōu)良、容易規(guī)模化生產(chǎn)等優(yōu)勢(shì)，因此，如何獲得具有更高熱電性能的PbTe基塊體材料成為目前的研究熱點(diǎn)之一。本論文對(duì)PbTeSe基熱電材料和GeTe－PbTe體系熱電材料分別進(jìn)行了摻雜，工藝方面的研究和探索。
　　 通過(guò)高真空熔封石英管分段緩冷法制備

2、Pb9.6Sb0.2Te10-xSex合金樣品與改變摻雜量的Pb9.6SbxTe3Se7，其中Pb9.6Sb0.3Te3Se7在677K時(shí)ZT達(dá)到的1.14，同目前可復(fù)現(xiàn)的n型摻雜PbTe基材料的最大ZT值(648K下的0.8)相比增長(zhǎng)接近50％。高分辨電鏡下觀(guān)察到樣品中廣泛存在著不同形貌的納米微區(qū)，具有劇烈的納米層次上的結(jié)構(gòu)不均勻性，從而增加聲子散射有效降低熱導(dǎo)。并制備了Agxb9.6Sb0.2Te2+x/a2Se8系列，研究Ag的摻

3、雜量對(duì)熱電性能的影響，結(jié)果表明由于樣品上的微裂紋，導(dǎo)致較低的電導(dǎo)率，制約了樣品的熱電性能。
　　 對(duì)Pb9.6Sb0.2Te3Se7樣品研究不同保溫時(shí)間和冷卻速度對(duì)熱電性能的影響，研究結(jié)果表明冷卻速度快保溫時(shí)間短盡管可以減小熱導(dǎo)率，但是由于因晶界散射引起的熱導(dǎo)率的降低不足以彌補(bǔ)電性能降低，熱電性能反而降低，所以采用緩慢冷卻工藝有利于優(yōu)化PbTe基材料的熱電性能。
　　 利用液氮快冷與放電等離子體燒結(jié)的方法制備PbTe-G