炭/炭复合材料热解炭织构和纤维取向对热电性质的影响
发布时间：2020-12-18 06:28
炭/炭复合材料具有一系列优异的性能,随着对炭/炭复合材料制备工艺、性能及应用方面等研究的不断深入,其应用已逐步扩展到核能、医用、军工、电子、汽车、体育用品等多个领域。然而,针对其热电性质的研究却鲜有报道。本文利用微波化学气相渗透工艺制备出具有各向同性、低织构、中织构以及高织构热解炭的一维和二维炭/炭复合材料。通过偏光显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜和拉曼光谱仪表征炭/炭复合材料的结构。结果表明,热解炭从各向同性、低织构、中织构到高织构,六角碳网平面的取向性逐渐增强,材料的晶粒尺寸和芳香碳平面逐渐增大,面间距变小。经石墨化处理,四种热解炭表现出不同的石墨化趋势,易石墨化的高织构热解炭将形成高度有序结构。采用热电性能测试仪、激光热导仪和电输运性能测量系统研究一维和二维炭/炭复合材料热电性质。热解炭织构对炭/炭复合材料的热电性质的影响结果表明:无论一维还是二维炭/炭复合材料,随热解炭织构增强,石墨微晶平面逐步增大,缺陷减少,π电子被捕捉的数目减少,致使空穴的数目降低,因而表现为塞贝克系数、电导率以及热导率逐渐增大,高织构材料具有最高的热电优值ZT。研究了纤维取向对炭/炭复合材料的塞贝克系...
【文章来源】：深圳大学广东省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Seebeck效应示意图
温度和材料的组成。经过十多年的研究，法国Peltier发现了 Seebeck 效应的逆效应。他将两金属连组成回路，当电流通过回路时，接头处的水结成冰。这说明通电使金属产生了象。这种现象称为 Peltier 效应。到 19 世纪中期，Thomson 预言当电流通过一有温度梯度的单一导体时，导体将产生不可逆的焦耳热，还将吸收或释放一定现象定名为 Thomson 效应。根据 Seebeck 效应，热能能够直接转换成电能，实现废热和余热的回收再利ier 效应是Seebeck效应的逆效应，即电能亦能直接转换成热能而达到通电制冷效果；Thomson 效应则与 Peltier 效应相似，区别在于后者能量差别是回路中两的载流子势能不同引起，前者则由均匀导体存在温度梯度所导致。如图 1-2 是eck 效应及 Peltier 效应实现热电发电及制冷的示意图。
/炭复合材料热解炭织构和纤维取向对热电性质的影理 Altenkirch 提出热电领域非常重要并且相对完域的发展。他认为较大的温差电效应、较高的热电性能。所有这些值所反映的热电性质决定：Seebeck 系数、电导率σ、热导率κ，如结构以及载流子、声子的各种散射机制有很大难以独立调节其中某一参数而改变 ZT 值。为先需要研究固体中载流子和声子的传输和相
【参考文献】：
期刊论文
[1]高导热C/C复合材料的发展现状[J]. 孔清,樊桢,余立琼,冯志海. 宇航材料工艺. 2014(01)
[2]热电材料研究中的基础物理问题[J]. 史迅,席丽丽,杨炯,张文清,陈立东. 物理. 2011(11)
[3]碳/碳复合材料致密化影响因素的研究进展[J]. 刘锦,刘秀军,胡子君,李同起. 天津工业大学学报. 2010(01)
[4]液相法快速制备炭/炭复合材料的动力学及微观结构研究[J]. 宋国英,罗瑞盈,吴小文,章劲草. 炭素技术. 2008(06)
[5]纤维体积分数对单向C/C复合材料导热系数的影响[J]. 陈洁,熊翔,肖鹏. 北京工业大学学报. 2008(09)
[6]PAN基炭纤维的石墨化度表征及与电阻率的关系[J]. 杨玉蓉,仲亚娟,华中,李东风,王志英. 吉林师范大学学报(自然科学版). 2008(03)
[7]单向C/C复合材料导热系数的计算[J]. 陈洁,熊翔,肖鹏. 炭素技术. 2008(02)
[8]炭/炭复合材料的热物理性能[J]. 刘涛,罗瑞盈,李进松,张宏波,侯亮亮. 炭素技术. 2005(05)
[9]碳/碳复合材料导热性能的研究[J]. 赵建国,李克智,李贺军,李爱军,席琛. 航空学报. 2005(04)
[10]PAN基炭纤维的电阻率与炭化温度的关系[J]. 华中,仲亚娟,于万秋. 吉林师范大学学报(自然科学版). 2005(02)
博士论文
[1]石墨烯纳米带热电性质及其调控的第一性原理研究[D]. 谭仕华.湖南大学 2014
[2]新型快速微波烧结微观机理的同步辐射在线实验研究[D]. 李永存.中国科学技术大学 2013
硕士论文
[1]快速CVI法制备平板C/C复合材料[D]. 王蕾.中南大学 2009
[2]炭纤维表面处理及结构与性能的研究[D]. 许林.中南大学 2008
本文编号：2923532
【文章来源】：深圳大学广东省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Seebeck效应示意图
温度和材料的组成。经过十多年的研究，法国Peltier发现了 Seebeck 效应的逆效应。他将两金属连组成回路，当电流通过回路时，接头处的水结成冰。这说明通电使金属产生了象。这种现象称为 Peltier 效应。到 19 世纪中期，Thomson 预言当电流通过一有温度梯度的单一导体时，导体将产生不可逆的焦耳热，还将吸收或释放一定现象定名为 Thomson 效应。根据 Seebeck 效应，热能能够直接转换成电能，实现废热和余热的回收再利ier 效应是Seebeck效应的逆效应，即电能亦能直接转换成热能而达到通电制冷效果；Thomson 效应则与 Peltier 效应相似，区别在于后者能量差别是回路中两的载流子势能不同引起，前者则由均匀导体存在温度梯度所导致。如图 1-2 是eck 效应及 Peltier 效应实现热电发电及制冷的示意图。
/炭复合材料热解炭织构和纤维取向对热电性质的影理 Altenkirch 提出热电领域非常重要并且相对完域的发展。他认为较大的温差电效应、较高的热电性能。所有这些值所反映的热电性质决定：Seebeck 系数、电导率σ、热导率κ，如结构以及载流子、声子的各种散射机制有很大难以独立调节其中某一参数而改变 ZT 值。为先需要研究固体中载流子和声子的传输和相
【参考文献】：
期刊论文
[1]高导热C/C复合材料的发展现状[J]. 孔清,樊桢,余立琼,冯志海. 宇航材料工艺. 2014(01)
[2]热电材料研究中的基础物理问题[J]. 史迅,席丽丽,杨炯,张文清,陈立东. 物理. 2011(11)
[3]碳/碳复合材料致密化影响因素的研究进展[J]. 刘锦,刘秀军,胡子君,李同起. 天津工业大学学报. 2010(01)
[4]液相法快速制备炭/炭复合材料的动力学及微观结构研究[J]. 宋国英,罗瑞盈,吴小文,章劲草. 炭素技术. 2008(06)
[5]纤维体积分数对单向C/C复合材料导热系数的影响[J]. 陈洁,熊翔,肖鹏. 北京工业大学学报. 2008(09)
[6]PAN基炭纤维的石墨化度表征及与电阻率的关系[J]. 杨玉蓉,仲亚娟,华中,李东风,王志英. 吉林师范大学学报(自然科学版). 2008(03)
[7]单向C/C复合材料导热系数的计算[J]. 陈洁,熊翔,肖鹏. 炭素技术. 2008(02)
[8]炭/炭复合材料的热物理性能[J]. 刘涛,罗瑞盈,李进松,张宏波,侯亮亮. 炭素技术. 2005(05)
[9]碳/碳复合材料导热性能的研究[J]. 赵建国,李克智,李贺军,李爱军,席琛. 航空学报. 2005(04)
[10]PAN基炭纤维的电阻率与炭化温度的关系[J]. 华中,仲亚娟,于万秋. 吉林师范大学学报(自然科学版). 2005(02)
博士论文
[1]石墨烯纳米带热电性质及其调控的第一性原理研究[D]. 谭仕华.湖南大学 2014
[2]新型快速微波烧结微观机理的同步辐射在线实验研究[D]. 李永存.中国科学技术大学 2013
硕士论文
[1]快速CVI法制备平板C/C复合材料[D]. 王蕾.中南大学 2009
[2]炭纤维表面处理及结构与性能的研究[D]. 许林.中南大学 2008
本文编号：2923532
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