扫描激光熔融制备方钴矿热电材料

发布时间：2021-08-15 01:33

　　方钴矿热电材料具有较高的热电优值,简单可控的成分,相对优良的力学性能以及高稳定性等优点,因而是中温区热电发电器件的首选材料。而且,随着方钴矿热电器件的转换效率不断提高,促进了该材料从实验室走向工业规模化应用。材料的工业规模化制备技术需要在保持材料高性能的前提下缩短制备周期并降低制造成本。目前,合成方钴矿的主要方法包括:液相熔融法、熔融旋甩法、机械合金化法以及高温高压等技术,因其在制备过程生产工艺耗能费时或设备复杂等问题而难以用于批量制备。针对这些问题,本论文围绕材料制备过程,探讨在不同制备工艺下,方钴矿预熔体包晶偏析尺寸的变化及其对退火时间的影响,研究快速批量化生产方钴矿热电材料的新型工艺制备技术,并评价新技术的优势及制备材料的稳定性。主要研究结果如下:1.采用扩散反应控制的金斯特林格模型来分析退火过程中的反应机理,通过对Co-Sb相图的分析,发现熔体从高温淬火冷凝的过程中会出现包晶偏析反应,而且包晶偏析相尺寸的大小也对后续退火过程所需要的时间起决定性作用。通过对退火不同时间的熔融淬火和扫描激光熔融（SLM）样品进行微观结构观察和物相定性定量分析后,得到包晶偏析尺寸与退火时间的变化关系... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所)上海市

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

赛贝克效应原理图

扫描激光熔融制备方钴矿热电材料与导体原来的温差 及电流 成正比，即 / = (1-3)其中， 为汤姆逊系数，单位为 V/K。1.2.2 热电转换效率及评价参数利用材料的赛贝克效应和帕尔帖效应，热电材料可以用来组装成热电发电和制冷器件，其主要组装形式为 型元件，如图 1.2 所示

其最大的制冷效率为： = h 1 h 1 1别为器件高温端和低温端的温度， 为高低温端出，热电器件的转换效率与材料两端的温度和器端和低温端温度固定时，器件的转换效率主要由纲参数，称为材料的热电优值，其表达式为： = 2 / 贝克系数， 为电导率，T 为绝对温度， 为热导导率 两部分， 称为材料的功率因子(Powe然，性能好的热电材料需要有良好的电性能和低数、电导率以及电子热导率之间存在一定的耦合变化而变化，而晶格热导率不随之变化。

【参考文献】：
期刊论文
[1]n型填充方钴矿热电材料的快速制备研究（英文）[J]. 姚铮,仇鹏飞,李小亚,陈立东.  无机材料学报. 2016(12)
[2]P型Si80Ge20B0.6-SiC纳米复合材料的微观结构与热电性能研究（英文）[J]. 杨小燕,吴洁华,任都迪,张天松,陈立东.  无机材料学报. 2016(09)



本文编号：3343577