Zn 4 Sb 3 和Bi 2 S 3 基材料热电传输性能研究
发布时间：2020-12-12 05:06
热电材料在温差电发电和固体制冷等领域具有广阔的应用前景。大多数硫化物热电材料具有价格低廉、环境友好、储存丰富等特点,近年来受到广泛的关注。但是由于其本身的特点,具有高性能的硫化物热电材料尚不多见,因此开发新型硫化物热电材料及改善硫化物热电材料的性能尤其必要。Bi2S3是一种潜在的中温区热电材料,具有低的热导率和高的Seebeck系数,但是缺乏有效掺杂改善其电导率限制了其热电性能的提升。本文主要选取n型Bi2S3为研究对象,分析了元素掺杂对其声电传输特性的作用机理,试图寻求提升其热电性能的有效手段。同时,研究了Zn迁移对p型Zn4Sb3微观结构和热电性能的影响规律。研究内容如下:使用合金模具,通过设计的烧结工艺制备了T-Zn 58试样,材料内部各个区域具有不同的组成成分,宏观上呈现成分梯度分布,同时对成分梯度形成机理探索。T-Zn 58试样打破了Zn4Sb3热电材料电阻率和Seebeck系数的强关联性,其功率因子增...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：122 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
（a）Seebeck示意图及（b）热电发电示意图
图 1.2 （a）Peltier 示意图及（b）热电制冷示意图Fig. 1.2 Schematic diagram of Peltier effect and thermoelectric refrigerationPeltier效应可用于制冷，热电制冷装置的示意图如图1.2（b）所示。当电流通过节点时，由于节点两边材料的载流子浓度和费米能级不一致，为了维持能量和电荷守恒，需要与环境交换能量。当电流从p型流向n型时，节点处会吸收热量；在电流从n型流向p型的节点放出热量，从而达到制冷的效果。
Zn4Sb3和 Bi2S3基材料热电传输性能研究son 效应 年代，英国科学家 W. Thomson 发现电流通过单一导体，且该导在导体和环境之间发生能量交换，这种可逆的热效应被称为 ThoThomson 热与电流和温度梯度成正比，则有如下关系：dxdTIdTdQ 收或放出的热量，τ 为 Thomson 系数，单位为 V/K。假设电流导体吸热，则 τ 为正，反之为负。
本文编号：2911908
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：122 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
（a）Seebeck示意图及（b）热电发电示意图
图 1.2 （a）Peltier 示意图及（b）热电制冷示意图Fig. 1.2 Schematic diagram of Peltier effect and thermoelectric refrigerationPeltier效应可用于制冷，热电制冷装置的示意图如图1.2（b）所示。当电流通过节点时，由于节点两边材料的载流子浓度和费米能级不一致，为了维持能量和电荷守恒，需要与环境交换能量。当电流从p型流向n型时，节点处会吸收热量；在电流从n型流向p型的节点放出热量，从而达到制冷的效果。
Zn4Sb3和 Bi2S3基材料热电传输性能研究son 效应 年代，英国科学家 W. Thomson 发现电流通过单一导体，且该导在导体和环境之间发生能量交换，这种可逆的热效应被称为 ThoThomson 热与电流和温度梯度成正比，则有如下关系：dxdTIdTdQ 收或放出的热量，τ 为 Thomson 系数，单位为 V/K。假设电流导体吸热，则 τ 为正，反之为负。
本文编号：2911908
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