Skutterudite-InSb納米復合熱電材料的制備及熱電性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、熱電材料是一種利用材料內(nèi)部載流子的運動來實現(xiàn)熱能和電能直接相互轉換的半導體功能材料。因其熱電發(fā)電和溫差制冷效應的應用具有安全、可靠性高、無環(huán)境污染、并且沒有任何機械傳動部分等優(yōu)點，而贏得了較大的關注。
　　 Skutterudite化合物因具有較高的Seebeck系數(shù)、適中的電導率而得到科學工作者們的廣泛關注，然而其熱導率較高。在其晶格空隙填充其它異類元素得到的填充skutterudite化合物，由于填充元素的“擾動”效應使晶格

2、熱導率得到顯著降低，熱電優(yōu)值得到提高。近年來，納米復合材料研究成為熱電研究領域的熱點之一，skutterudite/InSb納米復合材料的制備工藝和熱電性能研究成為本課題的研究重點。
　　 采用真空熔煉及熱壓燒結的方法成功制備了n型In0.2Co4Sb12(InSb)x（x=0、0.2、0.4、0.6）、In0.2Yb0.1Co4Sb12(InSb)y（y=0、0.2、0.4、0.6）等系列納米復合Skutterudite材料。

3、探討了材料的制備工藝、納米復合材料的顯微組織結構、InSb第二相對納米復合材料熱電性能的影響規(guī)律，研究結果表明：
　　 經(jīng)真空熔煉-等溫退火-熱壓燒結后，得到了Skutterudite主相和少量InSb相；隨著InSb第二相含量的增加，材料的熱電性能呈上升趨勢，In0.2Co4Sb12(InSb)x系列化合物中當x=0.6、T=673k時ZT=0.93；In0.2Yb0.1Co4Sb12(InSb)y系列化合物中當y=0.4、T

4、=573k時材料ZT=0.77。
　　 對于In0.2Co4Sb12(InSb)x系列化合物，隨著InSb第二相含量的增加，化合物電導率上升，Seebeck系數(shù)逐漸下降，晶格熱導率總體呈下降的趨勢，總熱導率呈上升趨勢；對于In0.2Yb0.1Co4Sb12(InSb)x系列化合物，經(jīng)過球磨的In0.6Yb0.1Co4Sb12.4、In0.8Yb0.1Co4Sb12.6化合物的晶粒尺寸達到納米級（20～100nm），隨著InSb第

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