钛酸锶基复合材料的热电性能及微观结构表征

发布时间：2024-04-11 18:18

　　随着工业的高速发展,能源枯竭和环境污染日趋严重。而解决问题的关键在于开发清洁的新能源和提高能源转换效率。热电材料作为一种将热能和电能直接互相转换的功能材料,与传统热-电转换系统不同,热电转换系统具有体积小、无噪音、无污染、移动便携等优点,可实现余热发电和热电制冷。热电材料的性能用无量纲热电优值ZT=S²σT/κ来衡量,其中S为塞贝克系数;σ为电导率;T作为绝对温度;κ为热导率。SrTiO₃氧化物作为高温区热电材料,具有化学稳定性高、成本低廉、制备简单等优点,但其高热导率导致热电性能较低;SiGe同样作为高温区热电材料因其具较高的热电性能,已应用在航天等的领域,但因其成本较高、热导率较高,限制了材料的广泛应用。如果将两种材料进行复合,实现优缺点互补,有望得到高性能热电材料。因此本论文将n型磷(P)掺杂SiGe与n型La-Nb掺杂SrTiO₃进行复合,通过界面效应增强声子散射和掺杂浓度调控分别实现热导率降低和功率因子(PF=S²σ)优化,从而得到ZT高的复合热电材料。本论文首先研究La-Nb掺杂SrTi...

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【部分图文】：

图1-3温差发电原理图

差发电性能参数言，它的工作模型如图下图所示，主要料串联在一起，其中一端接热端，另一就n型热电材料而言载流子(电子)由热端向冷端扩散，则电子由冷端向热端扩对回路上的器件进行做功或将电量储存=Ph的电能或是在外做的功；Qh为热端吸收

图1-4热电制冷原理图

图1-4热电制冷原理图Figure1-4Schematicdiagramofthermoelectricrefri的研究进展早期金属材料中的Seebeck效应和Peltier效是在20世纪中期迎来了研究热潮，各种合金。但目前商用的热电材料还主要集中在早期上。1....

图1-5热电参数与载流子浓度n的关系图

图1-5热电参数与载流子浓度n的关系图ationshipbetweenthermoelectricparametersandcarrierc缺陷、晶体结构、析出相和晶界散射的影响，与微观结构的调控可以有效降低κl。基于上述关度，在保持较高电导率的基础上设计合....

图2-1X射线衍射示意图

第二章样品表征及性能测试第二章样品表征及性能测试热法制备出SrTiO3（简称STO）基体的粉体、球磨法制备复合与球磨法制备STO-SiGe复合粉体，并通过真空热压烧微观结构，测试其热电输运性能。本章节主要介绍样品的测的物相及微观结构表征物相分析采用型号为D/MAX....

本文编号：3950963