Fe基熱電材料的微觀結(jié)構(gòu)調(diào)制與性能優(yōu)化.pdf

1、FeSb2，F(xiàn)eSi2基熱電材料由于其成本低廉、環(huán)境友好、熱電性能良好而引起了很多研究者的關(guān)注，但又存在各自的缺陷，導(dǎo)致其熱電性能難以大幅度提高。
　　本文針對兩種材料各自的特點展開研究。取得的成果如下:
　　1.在FeSb2基熱電材料中引入熱變形工藝，探索了不同溫度下的熱變形工藝及多次熱變形對材料微觀結(jié)構(gòu)的影響，并通過對材料微觀結(jié)構(gòu)的調(diào)制改善材料熱電性能。大量的晶格缺陷的出現(xiàn)增加了聲子散射作用，顯著降低了材料晶格熱導(dǎo)，對多

2、晶FeSb2的熱電性能起到顯著的優(yōu)化作用?？棙?gòu)的形成導(dǎo)致材料在宏觀性能的各向異性，使得二次熱變形試樣沿壓力方向的ZT值達(dá)到0.021，相比未熱變形的試樣提高一倍以上。
　　2.通過在Si過量的FeSi2基體中加入適量的Mg元素，設(shè)計了一種原位合成FeSi2·Mg2Si復(fù)合熱電材料的方法。合成了不同Mg2Si復(fù)合量的兩相復(fù)合物，并通過Co摻雜來調(diào)制機(jī)體的電學(xué)性能，研究摻雜和復(fù)合的共同作用對FeSi2基體熱電性能的影響。發(fā)現(xiàn)在5％Co

3、摻雜的FeSi2基體中復(fù)合Mg2Si，有利于提高材料的熱電性能，主要歸因于復(fù)合試樣熱導(dǎo)率的降低和Seebeck系數(shù)的提高。Co的摻雜有助于提高兩相復(fù)合物的熱電性能，3％的Co摻雜時材料熱電性能最好，主要歸因于Co摻雜對材料電學(xué)性能的調(diào)制。
　　3.基于FeSi2熱電材料的物理特性和熱電特性，設(shè)計了一種用于高靈敏度熱電傳感器件的梯度功能熱電材料的制備方法。分別用Mn、Al雙摻的p型FeSi2和Co、Ni雙摻的n型FeSi2作為基體材