稀土填充對CoSb-,3-基化合物熱電性能的影響.pdf

1、熱電材料是一種將熱能和電能相互轉(zhuǎn)換的功能材料，在熱電發(fā)電和制冷等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。CoSb3化合物作為一種具有潛在高熱電性能指數(shù)的新型熱電材料，具有大的載流子遷移率、高的電導(dǎo)率和較大的Seebeck系數(shù)。但由于熱導(dǎo)率較大，因此要提高CoSb3化合物的熱電性能，降低熱導(dǎo)率是當前研究的熱點之一。本文通過在CoSb3化合物中摻雜稀土來降低材料熱導(dǎo)率，提高Seebeck系數(shù)，改善材料熱電性能。 本文以LnxFe1.0Co3.0Sb

2、12(Ln：Ce或La)和CemLanFe1.0Co3.0Sb12為研究對象，采用高能球磨、放電等離子燒結(jié)(SPS)、X射線衍射、掃描電子顯微鏡、電導(dǎo)測試儀(ZEM-2)及激光熱導(dǎo)儀等方法對制備工藝、熱電性能及其機理進行了研究。 通過對一系列稀土添加量不同的方鈷礦化合物的物相組成、晶格常數(shù)、熱導(dǎo)率、電導(dǎo)率和Seebeck系數(shù)的測定，討論了同一填充元素下，不同添加量對物相組成、晶格常數(shù)、熱導(dǎo)率、電導(dǎo)率和Seebeck系數(shù)的影響。結(jié)

3、果表明：單元稀土填充方鈷礦化合物中，隨著填充量的增加，化合物晶粒尺寸總體上趨于減小，在填充分數(shù)小于最大填充分數(shù)時，填充化合物的晶格常數(shù)隨元素填充分數(shù)的增加而線性增加，并得出在填充分數(shù)為0.3時所得到的ZT值是最大的；對于復(fù)合稀土填充，晶格常數(shù)隨填充量的變化與單填充方鈷礦化合物的變化趨勢相似，Ce、La的填充分數(shù)為0.3時，Ce0.1La0.2Fe1.0Co3.0Sb12化合物具有最低的熱導(dǎo)率和最高的Seebeck系數(shù)，使得Ce0.1La