當(dāng)今社會快速發(fā)展的同時,人們對能源的需求量也越來越龐大。然而,作為日常和工業(yè)所需的主要供給能源—傳統(tǒng)化石能源卻在日益減少。這一日漸激烈的矛盾促使人們不斷加快對新能源及相應(yīng)技術(shù)的研究。熱電材料憑借著能夠?qū)崿F(xiàn)電能和熱能之間的直接轉(zhuǎn)換這一獨特性能成為近些年研究的熱點。經(jīng)過多年的不斷發(fā)展,熱電材料的種類已經(jīng)非常豐富。特別是氧化物熱電材料由于具有無毒無污染、高溫穩(wěn)定性好和環(huán)境友好的特點在近些年被廣泛研究。但是作為熱電材料,氧化物大多具有某些顯著的缺點,例如低的電導(dǎo)率,高的熱導(dǎo)率。因此,尋找和探索出提高氧化物熱電轉(zhuǎn)換效率的方法可以促進熱電材料的大范圍廣泛應(yīng)用。ZnO能夠在高溫環(huán)境中保持很好的穩(wěn)定性,同時,ZnO材料具有較好的電學(xué)性能,比如高的Seebeck系數(shù)和摻雜后較低的電阻率。然而,ZnO自身的高熱導(dǎo)率成為限制其熱電性能提高的障礙。為了提高ZnO的熱電性能,本論文以Al、Bi和Sn作為摻雜源,通過固相反應(yīng)法結(jié)合放電等離子體燒結(jié)系統(tǒng)制備了ZnO塊體材料。試驗研究發(fā)現(xiàn),由于Bi元素在基體中溶解度的限制,在ZnO中導(dǎo)致Bi₂O₃雜相的生成。析出的高電阻Bi... 

【文章來源】：河南大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 熱電材料的三種效應(yīng)
        1.1.1 Seebeck效應(yīng)
        1.1.2 Peltier效應(yīng)
        1.1.3 Thomson效應(yīng)
    1.2 熱電性能的主要參數(shù)
        1.2.1 電導(dǎo)率
        1.2.2 Seebeck系數(shù)
        1.2.3 熱導(dǎo)率
    1.3 氧化物基熱電材料
        1.3.1 氧化鋅(ZnO)基熱電材料
        1.3.2 BiCuSeO基熱電材料
    參考文獻
第2章 實驗和理論計算方法
    2.1 實驗原料及儀器
    2.2 試樣制備流程
    2.3 試樣組織結(jié)構(gòu)及性能表征
第3章 ZnO熱電材料的制備及性能研究
    3.1 引言
    3.2 Al、Bi和Sn摻雜對ZnO熱電性能的影響研究
        3.2.1 樣品制備
        3.2.2 Al、Bi和Sn摻雜對ZnO物相和形貌的影響
        3.2.3 Al、Bi和Sn摻雜對ZnO電學(xué)性能的影響
        3.2.4 Al、Bi和Sn摻雜對ZnO電子結(jié)構(gòu)的影響
        3.2.5 Al、Bi和Sn摻雜對ZnO熱輸運的影響
        3.2.6 Al、Bi和Sn摻雜對ZnO熱電優(yōu)值ZT的影響
    參考文獻
第4章 BiCuSeO熱電材料的制備及性能研究
    4.1 引言
    4.2 BiCuSeO基體的制備
        4.2.1 固相反應(yīng)條件的探索
        4.2.2 球磨轉(zhuǎn)速的影響
        4.2.3 SPS燒結(jié)溫控曲線的影響
        4.2.4 純相BiCuSeO的熱電性能
    4.3 BiFeO_3復(fù)合BiCuSeO的熱電性能研究
        4.3.1 BiFeO_3復(fù)合BiCuSeO樣品制備
        4.3.2 BiFeO_3樣品制備
        4.3.3 BiFeO_3復(fù)合對BiCuSeO電輸運的影響
        4.3.4 BiFeO_3復(fù)合對BiCuSeO熱學(xué)性能的影響
        4.3.5 BiFeO_3復(fù)合對BiCuSeO熱電優(yōu)值ZT的影響
    4.4 In摻雜BiCuSeO熱電性能的研究
        4.4.1 樣品制備
        4.4.2 In摻雜對BiCuSeO成分及其形貌的影響
        4.4.3 In摻雜對BiCuSeO電輸運的影響
        4.4.4 In摻雜對BiCuSeO功率因子PF的影響
        4.4.5 In摻雜對BiCuSeO熱學(xué)性能的影響
        4.4.6 In摻雜對BiCuSeO熱電優(yōu)值ZT的影響
    4.5 FeO摻雜對BiCuSeO熱電性能的影響
        4.5.1 FeO的制備
        4.5.2 FeO摻雜BiCuSeO樣品制備
        4.5.3 FeO摻雜對BiCuSeO熱電性能的影響
    參考文獻
第5章 結(jié)論
    5.1 Al、Bi和Sn摻雜對ZnO熱電性能的影響
    5.2 BiFeO_3、In和FeO對BiCuSeO熱電性能的影響
致謝
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本文編號：3180175