Ca-Co-O系材料的制備研究.pdf

1、在Ca-Co-O系材料中，Ca3Co4O9、Ca3Co2O6和Ca2Co2O5都屬于氧化物熱電材料。與金屬合金熱電材料相比，它們具有耐高溫、抗氧化、熱穩(wěn)定性好、無(wú)污染、使用壽命長(zhǎng)、制備工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，因而受到廣泛的關(guān)注和研究。Ca3Co4O9是其中最有發(fā)展?jié)摿Φ臒犭姴牧?，受到廣泛的研究，包括單晶體的生長(zhǎng)和多晶體的熱電性能改善等。 在單晶體的生長(zhǎng)方面，一般選用碳酸鉀（K2CO3）和氯化鉀（KCl）作為助熔劑來(lái)促進(jìn)其生長(zhǎng)，然而不同文

2、獻(xiàn)報(bào)道的實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻有較大的差異，有些甚至是相互矛盾的。鑒于此，有必要進(jìn)一步探討K2CO3和KCl對(duì)Ca3Co4O9晶體生長(zhǎng)的影響。 本實(shí)驗(yàn)選用K2CO3、KCl以及二者的混合物作助熔劑合成Ca3Co4O9晶體。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，K2CO3不僅能促進(jìn)Ca3Co4O9晶體（片狀組織）長(zhǎng)大，還能夠促進(jìn)Ca3Co2O6晶體（針狀組織）長(zhǎng)大；KCI除了對(duì)Ca3Co4O9晶體生長(zhǎng)具有一定的促進(jìn)作用外，還能夠有效地抑制Ca3Co2O6晶體的形成。

3、 另外，本研究小組曾經(jīng)在名義成分為Ca3Co4O9的熔煉樣品中觀察到了有序排列的束狀組織，為制備有一定取向的Ca-Co-O系材料提供了新的思路和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。即，利用這種有序排列的束狀組織制備晶粒有序排列的Ca-Co-O系材料，本文繼續(xù)對(duì)此進(jìn)行了深入研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Ca-Co-O系材料中有序排列的束狀組織是偽共晶組織，在名義成分為Ca3Co2O6和Ca2Co2O5的樣品中也可以得到這種組織。實(shí)驗(yàn)中還對(duì)CaO-CoO混合物在105