非化学计量比二氧化钛热电材料的高温高压制备与热电性能研究
发布时间：2023-12-10 14:09
本论文创新性地将高温高压(HPHT)技术应用于二氧化钛基热电材料的合成,制备了系列非化学计量比TiO2-x和TiO1+x,对所制得的样品的相组成、微观结构和热电性能等进行表征,研究了合成压力、合成温度、氧空位等对非化学计量比二氧化钛热电性能的影响机制,揭示了高压在非化学计量比二氧化钛热电材料制备过程中引入的新的物理现象,表明了高压制备非化学计量比二氧化钛的可行性、提高其热电性能的有效性。获得以下研究成果:1.采用HPHT技术,在3.0GPa、1080℃条件下成功合成出系列非化学计量比二氧化钛TiO2-x(x=0.24,0.20,0.16)热电材料,系统研究了氧空位对非化学计量比二氧化钛热电性能的影响。研究发现,HPHT技术可成功地在样品中引入丰富的局域晶格畸变、晶界组织、晶格缺陷和纳米晶粒,合成出了多尺度微纳结构的非化学计量比二氧化钛热电材料。HPHT技术适用于非化学计量比二氧化钛热电材料的快速合成,并能提高其热电性能。随着样品氧空位的增加,样品的电阻率和Seebeck系数的绝对值减小,热导率也有减小的趋势。在所制备的T...
【文章页数】：116 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
内容提要
详细摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 热电材料概述
1.2 热电材料发展历程
1.3 热电效应的基本理论
1.4 热电器件简介及其能量转换效率
1.4.1 热电器件简介
1.4.2 热电器件能量转换效率
1.5 热电材料的输运参数
1.6 热电材料的研究现状及其性能优化
1.6.1 热电材料的研究现状
1.6.2 热电材料的性能优化
1.7 热电材料的体系
1.8 二氧化钛基热电材料简介及其研究现状
1.8.1 二氧化钛的特点
1.8.2 TiO2 基热电材料的研究现状
1.9 本论文的选题目的和研究意义
1.10 本论文主要研究内容
第2章 热电材料的高温高压制备技术
2.1 HPHT材料制备技术
2.1.1 高压设备简介
2.1.2 高温和高压的产生、标定与调控
2.1.3 传压保温介质的选择
2.2 HPHT制备TiO2 基热电材料的优点
2.3 样品的高压制备流程
第3章 热电输运性能的表征
3.1 样品的相结构和微观结构的表征
3.1.1 样品的相结构表征
3.1.2 样品的微观结构表征
3.2 样品电输运性能的表征
3.2.1 室温电学性能的表征
3.2.2 变温电学性能的表征
3.3 样品热输运性能的表征
第4章 非化学计量比TiO2-X的高温高压合成及其热电性能
4.1 引言
4.2 非化学计量比TiO2-X的高温高压制备
4.3 高温高压合成的TiO2-x的相结构和微观结构分析
4.3.1 高温高压合成的TiO2-x的相结构分析
4.3.2 高温高压合成的TiO2-x的微观结构分析
4.4 高温高压合成的TiO2-X的热电性能
4.4.1 高温高压合成的TiO2-x的电学性能
4.4.2 高温高压合成的TiO2-x的热学性能
4.4.3 高温高压合成的TiO2-x的zT值
4.5 本章小结
第5章 合成压力对高温高压制备的非化学计量比TiO1.80热电性能的调控与优化
5.1 引言
5.2 不同合成压力下非化学计量比TiO1.80 的高温高压制备
5.3 合成压力对非化学计量比TiO1.80 的相结构和微观结构的影响
5.3.1 合成压力对非化学计量比TiO1.80 的相结构的影响
5.3.2 合成压力对非化学计量比TiO1.80 的微观结构的影响
5.4 合成压力对TiO1.80 热电性能的调控和优化
5.4.1 不同压力合成的TiO1.80 的电学性能
5.4.2 不同压力合成的TiO1.80 的热学性能
5.4.3 不同压力合成的TiO1.80 的zT值
5.5 本章小结
第6章 合成温度对高温高压制备的非化学计量比TiO1.76热电性能的调控与优化
6.1 引言
6.2 不同合成温度下非化学计量比TiO1.76 的高温高压制备
6.3 合成温度对非化学计量比TiO1.76 的相结构和微观结构的影响
6.3.1 合成温度对非化学计量比TiO1.76 的相结构的影响
6.3.2 合成温度对非化学计量比TiO1.76 的微观结构的影响
6.4 合成温度对非化学计量比TiO1.76 热电性能的调控和优化
6.4.1 不同合成温度制备的非化学计量比TiO1.76 的电学性能
6.4.2 不同合成温度制备的非化学计量比TiO1.76 的热学性能
6.4.3 不同合成温度制备的非化学计量比TiO1.76的zT值
6.5 本章小结
第7章 非化学计量比TiO1+X的高温高压制备及其热电性能
7.1 引言
7.2 非化学计量比TiO1+X的高温高压制备
7.3 高温高压制备的非化学计量比TiO1+X的相结构和微观结构
7.3.1 高温高压制备的非化学计量比TiO1+x的相结构
7.3.2 高温高压制备的非化学计量比TiO1+x的微观结构
7.4 高温高压制备的非化学计量比TiO1+X的热电性能
7.4.1 高温高压制备的非化学计量比TiO1+x的电学性能
7.4.2 高温高压制备的非化学计量比TiO1+x的热学性能及zT值
7.5 本章小结
第8章 结论与展望
8.1 结论
8.2 展望
参考文献
作者简介
攻读博士学位期间公开发表的学术论文
致谢
本文编号：3872559
【文章页数】：116 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
内容提要
详细摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 热电材料概述
1.2 热电材料发展历程
1.3 热电效应的基本理论
1.4 热电器件简介及其能量转换效率
1.4.1 热电器件简介
1.4.2 热电器件能量转换效率
1.5 热电材料的输运参数
1.6 热电材料的研究现状及其性能优化
1.6.1 热电材料的研究现状
1.6.2 热电材料的性能优化
1.7 热电材料的体系
1.8 二氧化钛基热电材料简介及其研究现状
1.8.1 二氧化钛的特点
1.8.2 TiO2 基热电材料的研究现状
1.9 本论文的选题目的和研究意义
1.10 本论文主要研究内容
第2章 热电材料的高温高压制备技术
2.1 HPHT材料制备技术
2.1.1 高压设备简介
2.1.2 高温和高压的产生、标定与调控
2.1.3 传压保温介质的选择
2.2 HPHT制备TiO2 基热电材料的优点
2.3 样品的高压制备流程
第3章 热电输运性能的表征
3.1 样品的相结构和微观结构的表征
3.1.1 样品的相结构表征
3.1.2 样品的微观结构表征
3.2 样品电输运性能的表征
3.2.1 室温电学性能的表征
3.2.2 变温电学性能的表征
3.3 样品热输运性能的表征
第4章 非化学计量比TiO2-X的高温高压合成及其热电性能
4.1 引言
4.2 非化学计量比TiO2-X的高温高压制备
4.3 高温高压合成的TiO2-x的相结构和微观结构分析
4.3.1 高温高压合成的TiO2-x的相结构分析
4.3.2 高温高压合成的TiO2-x的微观结构分析
4.4 高温高压合成的TiO2-X的热电性能
4.4.1 高温高压合成的TiO2-x的电学性能
4.4.2 高温高压合成的TiO2-x的热学性能
4.4.3 高温高压合成的TiO2-x的zT值
4.5 本章小结
第5章 合成压力对高温高压制备的非化学计量比TiO1.80热电性能的调控与优化
5.1 引言
5.2 不同合成压力下非化学计量比TiO1.80 的高温高压制备
5.3 合成压力对非化学计量比TiO1.80 的相结构和微观结构的影响
5.3.1 合成压力对非化学计量比TiO1.80 的相结构的影响
5.3.2 合成压力对非化学计量比TiO1.80 的微观结构的影响
5.4 合成压力对TiO1.80 热电性能的调控和优化
5.4.1 不同压力合成的TiO1.80 的电学性能
5.4.2 不同压力合成的TiO1.80 的热学性能
5.4.3 不同压力合成的TiO1.80 的zT值
5.5 本章小结
第6章 合成温度对高温高压制备的非化学计量比TiO1.76热电性能的调控与优化
6.1 引言
6.2 不同合成温度下非化学计量比TiO1.76 的高温高压制备
6.3 合成温度对非化学计量比TiO1.76 的相结构和微观结构的影响
6.3.1 合成温度对非化学计量比TiO1.76 的相结构的影响
6.3.2 合成温度对非化学计量比TiO1.76 的微观结构的影响
6.4 合成温度对非化学计量比TiO1.76 热电性能的调控和优化
6.4.1 不同合成温度制备的非化学计量比TiO1.76 的电学性能
6.4.2 不同合成温度制备的非化学计量比TiO1.76 的热学性能
6.4.3 不同合成温度制备的非化学计量比TiO1.76的zT值
6.5 本章小结
第7章 非化学计量比TiO1+X的高温高压制备及其热电性能
7.1 引言
7.2 非化学计量比TiO1+X的高温高压制备
7.3 高温高压制备的非化学计量比TiO1+X的相结构和微观结构
7.3.1 高温高压制备的非化学计量比TiO1+x的相结构
7.3.2 高温高压制备的非化学计量比TiO1+x的微观结构
7.4 高温高压制备的非化学计量比TiO1+X的热电性能
7.4.1 高温高压制备的非化学计量比TiO1+x的电学性能
7.4.2 高温高压制备的非化学计量比TiO1+x的热学性能及zT值
7.5 本章小结
第8章 结论与展望
8.1 结论
8.2 展望
参考文献
作者简介
攻读博士学位期间公开发表的学术论文
致谢
本文编号：3872559
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3872559.html
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