共振散射对热电性能的影响

为了用理论方法探索共振散射对热电性能的影响,在单抛物能带基础上,通过建立仅考虑声学声子散射和共振散射的载流子输运模型,模拟计算和对比分析有/无共振散射条件下的电导率、Seebeck系数、功率因子、洛仑兹常数和电子热传导等热电性能。结果表明:由于共振散射的引入,功率因子可提高到3.5倍,电子热导率将降低0.45倍,显示出对热电性能提升的重要意义;同时,共振能级的能量范围必须大于一定宽度,才能有效影响热电输运,且宽度越宽,对热电性能的提高越为有利。     

Sn掺杂对p型BiSbTe合金热电性能的影响

采用高能球磨制粉、直流热压成型的方法制备Sn掺杂Bi_0.5Sb_1.5Te₃合金的块材试样(Bi_0.5Sb_1.5)_1-xSn_xTe₃ (x=0, 0.25%, 0.5%, 1%), 对试样的物相、微观结构和热电性能进行分析。X线衍射图谱表明所有样品的物相均为Bi_0.5Sb_1.5Te₃, Sn掺杂后没有出现第二相。扫描电镜图像表明Sn掺杂对晶粒尺寸的影响不大, 因而晶格热导率变化不大。通过Sn的掺杂, 试样在提高电导率的同时降低了塞贝克系数, 这主要是由于Sn掺杂对载流子浓度的影响。试样Bi_0.5Sb_1.5Te₃的量纲一热电优值ZT在348 K达到1.16, 在423 K之前均大于1, 比传统方法制备的BiSbTe合金的ZT平均值提高了20%, 这有利于热电的实际应用。     

AZ81E镁合金的高温流变应力模型及热加工图研究

在应变速率为0．003—3．0s^-1、温度为340～430℃的变形条件下,采用Gleeble-1500热模拟机对AZ81E镁合金进行高温热压缩变形特性研究。结果表明：流变应力随变形温度的升高和应变速率的降低而减小,峰值应力随温度的降低和应变速率的升高向应变较大处转移,进入稳态阶段的临界应变明显增大。结合Arrhenius方程并引入Zener-Hollomon参数,构建AZ81E镁合金的高温流变应力模型,其平均变形激活能为166．15kJ／mol。根据材料动态模型,计算并分析AZ81E镁合金的热加工图。利用热加工图确定热变形的流变失稳区,获得试验参数范围内的热变形过程最佳工艺参数：热加工温度范围为380～420℃,应变速率范围为0．01～0．03S^-1.     

热电臂尺寸对Half-Hesuler单偶热发电性能的影响

本文探讨了热电臂尺寸对于Hal-Hesuler合金单偶发电性能的影响。为此,建立了多种尺寸的单偶模型,通过稳态热分析,评估了模型的温度分布、端电压、内阻、输出功率、转换效率以及输出功率密度等。由于热电臂尺寸的改变,相关热电性能参数发生了显著变化。结果表明,当横截面积与高度之比等于2.0mm时,转换效率达到其峰值7.22%。     

Zn掺杂对GeTe合金热电性能的影响

利用高能球磨和直流快速热压技术,制备Zn_xGe_1-xTe(x= 0, 0.01, 0.02, 0.03, 0.04)合金,研究合金的物相、微观结构以及Zn掺杂对GeTe材料热电性能的影响。结果表明:所有的样品都由单相GeTe组成;Zn掺杂可以在一定程度上改善GeTe基体的热电性能,其中成分Zn_0.02Ge_0.98Te和Zn_0.03Ge_0.97Te的热电性能较好,其ZT值在773 K时分别达到了1.4和1.33。