高優(yōu)值系數(shù)稀土硫化物熱電材料的合成及性能研究.pdf

1、稀土元素由于具有特殊的4f電子結(jié)構(gòu)，在許多特殊領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。其中稀土硫化物熱電材料因有較高的Seebeck系數(shù)和電導率，故有較好的發(fā)展前景。但由于稀土元素有很大的氧親和力，純的單相稀土硫化物制備一直比較困難。 本論文主要研究以下幾個方面的內(nèi)容：高純度稀土硫化物的合成及成型方法，三硫化二鏑的熱電性能以及在對三硫化二鏑中摻雜少量的鑭和鈰后性能探索。 通過理論分析設(shè)計了三種合成方法：1）微波合成法，2）直接硫化法，3）氧

2、化還原法。在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，使用微波合成法和直接硫化法合成純的單相稀土硫化物，必須有較高的真空度，而使用氧化還原法合成稀土硫化物則容易的多。對合成物分別用X射線衍射儀、掃描電鏡、能譜儀和粒度儀等設(shè)備進行特征分析。通過真空熱壓燒結(jié)將合成物壓制成型，檢測了其各種熱電參數(shù)隨溫度的變化，并計算出熱電優(yōu)值ZT。通過對合成物摻雜其他稀土元素，觀察合成物的穩(wěn)定性。 通過實驗分析得出以下結(jié)論：利用還原性氣體與稀土氧化物或碳酸鹽進行氧化還原反應(yīng)，