β-Zn-,4-Sb-,3-基熱電材料的制備和熱電性能研究.pdf

1、β-Zn4Sb3是最具應(yīng)用前景的中溫?zé)犭姴牧现?。探索單相無裂紋β-Zn4Sb3的制備方法及通過第二相的引入和摻雜來優(yōu)化和改善材料的熱電性能是國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。 本文探索了采用熔融緩冷法制備單相無裂紋β-Zn4Sb3塊體熱電材料和In摻雜的Zn4-xInxSb3化合物的可能性與工藝條件，制備了無裂紋的含有過量Zn的β-Zn4Sb3/Zn復(fù)合材料及In摻雜的Zn4-xInxSb3熱電材料；系統(tǒng)地研究了在β-Zn4Sb3化合物中第二

2、相Zn含量和分布狀態(tài)以及摻雜元素In對β-Zn4Sb3基熱電材料熱電傳輸特性的影響規(guī)律。 過量Zn對β-Zn4Sb3化合物的電導(dǎo)率、Seebeck系數(shù)、熱導(dǎo)率有顯著的影響。隨Zn含量增加材料的電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率上升，Seebeck系數(shù)下降。Zn第二相的加入能有效提高材料的功率因子，隨著第二相Zn含量的增加材料的功率因子增加，Zn過量2at﹪的β-Zn4Sb3/Zn在700K時(shí)其ZT值達(dá)到1.10。 Zn4-xInxSb3化合

3、物的晶格常數(shù)隨摻雜量x的增加而增大，當(dāng)名義組成x=0.25時(shí)，實(shí)際組成x=0.23時(shí)，In在β-Zn4Sb3中達(dá)到摻雜極限，此時(shí)晶格常數(shù)為a=1.2284nm，c=1.2464nm。In摻雜對β-Zn4Sb3化合物的載流子濃度、電導(dǎo)率、Seebeck系數(shù)有顯著的影響。當(dāng)In的摻雜量x＜0.30時(shí)，隨著In摻量的上升，Zn4-xInxSb3化合物的載流子濃度下降、電導(dǎo)率下降、Seebeck系數(shù)上升；In摻雜能有效的降低材料的熱導(dǎo)率；當(dāng)In