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致密度对填充skutterudite化合物La_(0.75)Fe_3CoSb_(12)热电性能的影响

物理学报 2004年第2期53卷 537-542页

作者：杨磊张澜庭吴建生上海交通大学材料科学与工程学院教育部高温材料及测试开放实验室上海200030

研究了致密度对填充skutterudite化合物La0 75Fe3CoSb1 2 热电性能的影响 .La0 75Fe3CoSb1 2 表现为p型传导 ,载流子迁移率随着致密度的增加而升高 .由于样品中空洞的散射作用 ,致使电阻率 ρ随着致密度的降低而升高 ,同时造成热导率... 详细信息

研究了致密度对填充skutterudite化合物La0 75Fe3CoSb1 2 热电性能的影响 .La0 75Fe3CoSb1 2 表现为p型传导 ,载流子迁移率随着致密度的增加而升高 .由于样品中空洞的散射作用 ,致使电阻率 ρ随着致密度的降低而升高 ,同时造成热导率κ的下降 ,但塞贝克系数α与致密度关系不大 ,致密度造成电阻率 ρ升高的比率与热导率κ下降的比率相当 ,致密度不同的样品具有相当的ZT值 .致密度对填充式skutterudite化合物La0 75Fe3CoSb1 2

关键词：致密度填充skutterudite化合物热电性能载流子迁移率散射作用电阻率塞贝克系数

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skutterudite类化合物晶粒长大规律和放电等离子体烧结的研究

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金属学报 2003年第8期39卷 785-789页

作者：杨磊吴建生张澜庭上海交通大学材料科学与工程学院教育部高温材料及测试开放实验室上海200030

用熔融-退火-放电等离子体烧结法(SPS)制备了晶粒尺寸均匀致密度高的La0.75Fe3CoSb12热电合金.研究了退火时间和温度对skutterudite合金晶粒长大的影响,晶粒生长动力学指数n=2.7,表观生长激活能Q=381±30 kJ/mol.晶粒长大主要受扩散机... 详细信息

用熔融-退火-放电等离子体烧结法(SPS)制备了晶粒尺寸均匀致密度高的La0.75Fe3CoSb12热电合金.研究了退火时间和温度对skutterudite合金晶粒长大的影响,晶粒生长动力学指数n=2.7,表观生长激活能Q=381±30 kJ/mol.晶粒长大主要受扩散机制控制. SPS的致密度随烧结时间的延长和温度的升高而增加, SPS后微观组织的观察表明,通过控制退火温度可有效地控制合金最终的晶粒尺寸.

关键词：热电材料填充skutterudite化合物晶粒生长放电等离子体烧结

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skutterudite热电材料制备及性能研究

Skutterudite热电材料制备及性能研究

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作者：胡安徽华中科技大学

学位级别：硕士

skutterudite热电材料具有比较大的Seebeck系数以及较低的电阻率,并且因其独特的晶体结构,能够通过填充稀土元素以及形成置换固溶体来降低其热导率,得到比较理想的热电性能,从而引起大家极大的研究兴趣。 LayFe4-xNixSb12成分的Skutteru... 详细信息

skutterudite热电材料具有比较大的Seebeck系数以及较低的电阻率,并且因其独特的晶体结构,能够通过填充稀土元素以及形成置换固溶体来降低其热导率,得到比较理想的热电性能,从而引起大家极大的研究兴趣。 LayFe4-xNixSb12成分的skutterudite结构热电材料具有比较独特的价态结构及性能特征,在本文中,我们首先结合XRD及DTA分析手段,研究了La和Ni元素的含量对LayFe4-xNixSb12成分合成相组成的影响。研究发现,随着La填充量的增加, skutterudite结构相易于形成,并且晶格常数也会随之增大;而随着Ni的增加,skutterudite结构相不易形成;相比CoSb3的包晶分解温度(分解温度875℃),LayFe4-xNixSb12成分的包晶分解温度只有770℃左右,热稳定性明显降低。热电性能研究表明,LayFe3.7Ni0.3Sb12化合物以P型(空穴)传导为主;随着填充分数的增大,Seebeck系数有明显的提高,在La的填充量达到1.7以后,获得了较高的Seebeck系数;LayFe3.7Ni0.3Sb12化合物具有比较强的金属性,电阻率比较低,随着温度的升高而增大;相比未填充化合物,热导率比较低, La1.7Fe3.7Ni0.3Sb12在700K附近有最大的ZT值0.4。热压时间对LayFe4-xNixSb12化合物的热电性能有比较明显的影响,热压时间为1.5h的样品具有比较小的电阻率,但是同时它的Seebeck系数也比较小,并且热导率比较大;对于热压2.0h样品,Seebeck系数比较大,热导率比较小,具有比较适中的电阻率,相对来说热电性能比较理想;热压2.5h以后,电阻率及Seebeck系数都有一定程度降低,但是热导率有比较明显的升高,总体ZT值比热压2.0h有一定程度的降低。探索了两步法合成LayFe4-xNixSb12成分的skutterudite结构热电材料,首先利用直流电流等离子炉让La块和Sb粉进行反应,生成La-Sb化合物,再把Fe、Ni、Sb以及La-Sb化合物按照La:Fe:Ni:Sb=y:4-x:x:12的摩尔比配料,使用MA+HP工艺进行反应生成最终的skutterudite相,相比直接使用MA+HP合成工艺, La元素的氧化明显减少,从而减少了杂质,提高了材料的热电性能。研究了La填充分数y对材料的热电性能的影响,过量的La填充将会使热电性能下降。

关键词：填充skutterudite化合物机械合金化热压热电性能

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