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泡沫铝的制备及其力学行为的研究

铸造技术 2004年第7期25卷 520-522,526页

作者：薛国宪程和法张立勇胡孔刚陈志对合肥工业大学材料科学与工程学院安徽合肥230009

简要介绍泡沫金属的性能特点、制备方法及其应用。采用加压渗流法制备具有开孔结构的泡沫铝 ,并对此分别进行准静态和动态压缩实验 ,研究其静态和动态压缩应变力—应变响应特征、应变率效应和吸能特性。

关键词：开孔泡沫铝压缩力学性能应变率效应吸能性

Na和Al双掺杂P型Bi_(0.5)Sb_(1.5)Te_3热电材料的制备及性能研究

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稀有金属 2013年第5期37卷 757-761页

作者：段兴凯胡孔刚满达虎丁时锋江跃珍郭书超九江学院机械与材料工程学院新能源材料研究中心江西九江332005 九江学院电子工程学院江西九江332005

采用真空熔炼及热压烧结技术制备了Na和Al双掺杂P型Bi0．5Sb1．5Te3热电材料。利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）对样品的物相结构和表面形貌进行了表征。XRD分析结果表明，Na0．04Bi0．5Sb1．46-xAlxTe3块体材料的XRD图谱... 详细信息

采用真空熔炼及热压烧结技术制备了Na和Al双掺杂P型Bi0．5Sb1．5Te3热电材料。利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）对样品的物相结构和表面形貌进行了表征。XRD分析结果表明，Na0．04Bi0．5Sb1．46-xAlxTe3块体材料的XRD图谱与块体材料Bi0．5Sb1．5Te3的图谱完全对应，所有块体材料的衍射峰均与衍射卡JCPDS49-1713对应，这表明Na和Al元素已经完全固溶到Bi0．5sbl．5Te3晶体结构中，形成了单相固溶体合金。SEM形貌表明材料组织致密且有层状结构特征。Na和Al双掺杂提高了Bi0．5Sb1．5Te3在室温附近的Seebeck系数。在Na掺杂量为0．04时，同时Al掺杂量由x=0．04增加至0．12，电导率逐渐降低，在实验掺杂浓度范围内，Na和Al双掺杂会使P型Bi0．5Sb1．5Te3材料的电导率受到较大的损失。在300-500K时，通过Na和Al部分替代Sb，Nao．04Bi0．5Sb1．42Al0．04Te3和Na0．04Bi0．5Sb1．38Al0．08Te3样品的热导率均有不同程度地减小，在300K时双掺杂样品Na0．04Bi0．5Sb1．42A10．04Te3的最大ZT值达到1．45。

关键词：双掺杂热压微结构热电性能

Ga、K双掺杂P型Bi_(0.5)Sb_(1.5)Te_3材料的制备及热电性能

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稀有金属材料与工程 2015年第3期44卷 759-762页

作者：段兴凯胡孔刚丁时锋满达虎张汪年马明亮九江学院江西九江332005

采用真空熔炼和热压方法制备了Ga和K双掺杂Bi0.5Sb1.5Te3热电材料。XRD结果表明,Ga0.02Bi0.5Sb1.48-x Kx Te3块体材料的XRD图谱与Bi0.5Sb1.5Te3的XRD图谱对应一致,但双掺杂样品的衍射峰略微向左偏移。热压块体材料中存在明显的（00l）... 详细信息

采用真空熔炼和热压方法制备了Ga和K双掺杂Bi0.5Sb1.5Te3热电材料。XRD结果表明,Ga0.02Bi0.5Sb1.48-x Kx Te3块体材料的XRD图谱与Bi0.5Sb1.5Te3的XRD图谱对应一致,但双掺杂样品的衍射峰略微向左偏移。热压块体材料中存在明显的（00l）晶面择优取向。SEM形貌表明材料组织致密且有层状结构特征。Ga和K双掺杂可使Bi0.5Sb1.5Te3在室温附近的Seebeck系数有一定的提高,而双掺杂样品的电导率均得到了不同程度的提高,其中Ga0.02Bi0.5Sb1.42K0.06Te3样品的电导率得到较明显的改善。在300~500 K测量温度范围内,所有双掺杂样品的热导率高于Bi0.5Sb1.5Te3的热导率,在300 K附近双掺杂样品的ZT值得到提高,其中Ga0.02Bi0.5Sb1.42K0.06Te3样品在300 K时ZT值达到1.5。

关键词：双掺杂真空熔炼热压显微结构热电性能

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泡沫铝合金显微组织和压缩力学性能的研究

材料热处理学报 2005年第4期26卷 60-64页

作者：程和法胡孔刚薛国宪田杰张章戴光星合肥工业大学材料科学与工程学院安徽合肥230009 中国科技大学力学与机械工程系安徽合肥230031

采用Si、Mg及Cu元素进行合金化处理,制备了几种不同力学性能的开孔泡沫铝,并通过准静态压缩实验,研究合金化对泡沫铝压缩力学行为与吸能特征的影响。实验结果表明:采用Si、Mg及Cu元素合金化处理显著改变了泡沫铝的应力-应变行为与吸能特... 详细信息

采用Si、Mg及Cu元素进行合金化处理,制备了几种不同力学性能的开孔泡沫铝,并通过准静态压缩实验,研究合金化对泡沫铝压缩力学行为与吸能特征的影响。实验结果表明:采用Si、Mg及Cu元素合金化处理显著改变了泡沫铝的应力-应变行为与吸能特征,使泡沫铝的屈服强度提高,吸能性大幅度上升。另外,还研究了渗流法制备工艺对泡沫铝微观组织和性能的影响,结果显示由于渗流法制备过程特殊的凝固条件,使得泡沫铝的微观组织比相同成分的铸造铝合金的组织明显粗大。

关键词：合金化泡沫铝微观组织压缩行为吸能性

Ga、K双掺杂对N型Bi_2Te_(2.7)Se_(0.3)材料热电性能的影响

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稀有金属材料与工程 2015年第1期44卷 236-239页

作者：段兴凯胡孔刚丁时锋满达虎林伟明金海霞九江学院江西九江332005

采用真空熔炼及热压方法制备了Ga和K双掺杂N型Bi2Te2.7Se0.3热电材料。XRD分析结果表明,Ga和K已经完全固溶到Bi2Te2.7Se0.3晶体结构中,形成了单相固溶体合金。SEM分析表明,材料组织致密且有层状结构特征。通过Ga和K部分替代Bi,在300~50... 详细信息

采用真空熔炼及热压方法制备了Ga和K双掺杂N型Bi2Te2.7Se0.3热电材料。XRD分析结果表明,Ga和K已经完全固溶到Bi2Te2.7Se0.3晶体结构中,形成了单相固溶体合金。SEM分析表明,材料组织致密且有层状结构特征。通过Ga和K部分替代Bi,在300~500 K的大部分温度范围内,Ga和K双掺杂对提高Bi2Te2.7Se0.3的Seebeck系数产生了积极的作用,同时双掺杂样品的电导率也得到明显的提高。Ga和K双掺杂样品的热导率都大于未掺杂的Bi2Te2.7Se0.3,Ga0.02Bi1.94K0.04Te2.7Se0.3合金在500 K获得ZT最大值为1.05。

关键词：双掺杂热压显微结构热电性能

真空熔炼及热压烧结制备Na掺杂Bi_2Te_(2.7)Se_(0.3)热电材料的微结构研究

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热加工工艺 2014年第24期43卷 30-32,36页

作者：满达虎王丽芳段兴凯胡孔刚九江学院机械与材料工程学院新能源材料研究中心江西九江230009

采用真空熔炼/研磨技术制备NaxBi2-xTe2.7Se0.3(x=0,0.02,0.04,0.06)热电材料粉末,利用热压烧结法制备块体样品。通过XRD和SEM对该材料的物相成分和断面形貌进行表征。结果表明:在适当的范围内掺杂Na元素及真空熔炼和热压烧结均不会改... 详细信息

采用真空熔炼/研磨技术制备NaxBi2-xTe2.7Se0.3(x=0,0.02,0.04,0.06)热电材料粉末,利用热压烧结法制备块体样品。通过XRD和SEM对该材料的物相成分和断面形貌进行表征。结果表明:在适当的范围内掺杂Na元素及真空熔炼和热压烧结均不会改变合金的物相,仍为单相Bi2Te2.7Se0.3合金。真空熔炼及热压烧结制备的NaxBi2-xTe2.7Se0.3块体热电材料呈具有一定取向的层状结构、少许的孔隙分布以及结构不均匀性等一系列特征;随Na掺入量的增加,取向程度增大,孔隙数量减少,结构均匀性提高。

关键词：热电材料真空熔炼热压烧结微结构

闪蒸法制备N型Bi_2(Te_(0.95)Se_(0.05))_3薄膜的微结构及热电性能研究

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稀有金属 2011年第6期35卷 887-891页

作者：段兴凯江跃珍胡孔刚丁时锋满达虎九江学院机械与材料工程学院新能源材料研究中心江西九江332005 九江学院电子工程学院江西九江332005

采用闪蒸法在温度为473 K的玻璃基体上沉积了厚度为800 nm的N型Bi2(Te0.95Se0.05)3热电薄膜,并在373～573 K进行1 h的真空退火处理。利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)分别对薄膜的物相结构和表面形貌进行分析。采用表... 详细信息

采用闪蒸法在温度为473 K的玻璃基体上沉积了厚度为800 nm的N型Bi2(Te0.95Se0.05)3热电薄膜,并在373～573 K进行1 h的真空退火处理。利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)分别对薄膜的物相结构和表面形貌进行分析。采用表面粗糙度测量仪测定薄膜厚度,薄膜的电阻率采用四探针法进行测量,采用温差电动势法在室温下对薄膜的Seebeck系数进行表征。沉积态薄膜表明了(015)衍射峰为最强峰,退火处理后最强衍射峰为(006);沉积态薄膜由许多纳米晶粒组成,晶粒大小分布较均匀,平均晶粒尺寸大约45 nm,退火处理后出现了斜方六面体的片状晶体结构。退火温度从373 K增加到473 K,薄膜的电阻率和Seebeck系数增加,激活能也随退火温度的增加而增大,退火温度从523 K增加到573 K,薄膜的电阻率和Seebeck系数都缓慢下降。从373～473 K,热电功率因子随退火温度的升高而单调增加,退火温度为473 K时,电阻率和Seebeck系数分别是2.7 mΩ.cm和-180μV.K-1,热电功率因子最大值为12μ***-2。退火温度从523 K增加到573 K,热电功率因子的值逐渐下降。

关键词： Bi2Te3基热电薄膜热电功率因子闪蒸法

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二元孔结构对开孔泡沫铝力学性能的影响

热加工工艺 2009年第20期38卷 57-60页

作者：胡孔刚杜大明魏健宁于福义九江学院材料科学与工程学院江西九江332005 九江学院理学院江西九江332005

采用有限元模拟了不同孔径比和体积比的二元孔径结构对开孔泡沫铝力学性能的影响,并取得了相应参数。用渗流法制备出相应孔参数的泡沫铝,并对其进行压缩试验加以验证。模拟和实验结果均表明,当泡沫铝的孔结构由大、小孔按一定的尺寸比... 详细信息

采用有限元模拟了不同孔径比和体积比的二元孔径结构对开孔泡沫铝力学性能的影响,并取得了相应参数。用渗流法制备出相应孔参数的泡沫铝,并对其进行压缩试验加以验证。模拟和实验结果均表明,当泡沫铝的孔结构由大、小孔按一定的尺寸比和体积比组成时,泡沫铝的强度和刚度显著提高,孔径尺寸比和体积比分别为0.40～0.45和0.07～0.12是最优的。

关键词：开孔泡沫铝有限元分析力学性能二元孔结构

K、Al共掺杂Bi_2 Te_(2.7) Se_(0.3)热电材料的制备及性能研究

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功能材料 2014年第1期45卷 86-88,94页

作者：段兴凯胡孔刚丁时锋满达虎金海霞林伟明九江学院机械与材料工程学院江西九江332005

采用真空熔炼和热压烧结技术制备了 K 和Al 共掺杂 Bi2 Te2．7 Se0．3热电材料.利用 X 射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）对样品的物相结构和表面形貌进行了表征. XRD 分析结果表明,K0．04 Bi1．96-x Alx Te2．7 Se0．3块体材料的... 详细信息

采用真空熔炼和热压烧结技术制备了 K 和Al 共掺杂 Bi2 Te2．7 Se0．3热电材料.利用 X 射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）对样品的物相结构和表面形貌进行了表征. XRD 分析结果表明,K0．04 Bi1．96-x Alx Te2．7 Se0．3块体材料的 XRD 图谱与 Bi2 Te2．7 Se0．3的 XRD 图谱对应一致,SEM 形貌表明材料组织致密且有层状结构特征.K0．04 Bi1．92-Al0．04 Te2．7 Se0．3合金提高了材料的 Seebeck 系数,K0．04 Bi1．88 Al0．08 Te2．7 Se0．3和 K0．04 Bi1．84 Al0．12 Te2．7 Se0．3大幅度提高了材料的电导率,通过 K 和 Al 部分替代 Bi,使材料的热导率有不同程度的减小,在300~500 K 温度范围内,K 和 Al共掺杂均较大幅度地提高了 Bi2 Te2．7 Se0．3的热电优值.

关键词：共掺杂热压微结构热导率热电性能