热电材料研究的最新进展

热电材料是一种能将电能与热能相互转换的功能材料,近年来备受关注.从块体热电材料、低维热电材料、热电器件及其应用等方面综述了热电材料研究的最新进展,并展望了今后的发展方向.     

氧化钛纳米管阵列的表面聚集控制及光电化学特性

采用阳极氧化法在有机介质中制备垂直排列的厚度达百微米的TiO2纳米管阵列,重点考察TiO2纳米管表面形貌特性的控制,以期从微观修饰角度来提高TiO2纳米管阵列膜的光电化学性能;在此基础上,考察不同处理条件下的TiO2纳米管阵列膜的光电化学特性。实验结果表明:采用无水乙醇作为超声液并结合二次蒸馏水进行漂洗能彻底清除纳米管表面聚集堵塞部分,得到清洁、规整有序的纳米管阵列表面,且不破坏纳米管阵列膜的最佳超声振动时间为20～30s。在对纳米管阵列的表面形貌特性进行控制后,采用一步阳极氧化法+无水乙醇超声制备的样品经500℃退火在全谱段的光转换效率达到1.48%,证实对纳米管阵列的表面形貌特性实施控制能有效提高其光电化学性能。     

纳米超晶格热电材料的研究进展

随着热电材料制备技术和性能研究的发展，纳米超晶格热电薄膜已受到人们的关注，简要介绍了有关纳米超晶格热电材料的结构、热电机理及制作技术，并指出了存在的问题和可能的发展方向。     

射频磁控溅射超硬TiB2薄膜的T区结构特征

用磁控溅射技术在钢基片上沉积出具有T区结构的TiB2薄膜,研究基片偏压对薄膜的影响。使用X射线衍射技术和扫描电镜分析薄膜的特性。发现在本研究工艺条件下,所有的薄膜均呈（001）晶面择优生长。当基片偏压在-50V时,薄膜的硬度为50GPa,抗塑性变形的能力为0．65GPa。加大基片偏压,导致薄膜晶粒尺寸减小,同时薄膜的硬度和抗塑性变形的能力也下降。扫描电镜分析显示,基片温度对T区结构的影响是明显的,提高基片温度,当Ts／Tm=0．18时,薄膜中出现”等轴”结构。     

球磨过程中的碰撞行为分析

本文通过对行星球磨过程的分析，研究了行星球磨过程中的磨球碰撞行为，建立了球磨工艺参数与磨球运动速度。平均自由程及碰撞频率的理论关系。结果表明：随球磨转速提高，磨球运动速度和碰撞频率将增大，装料量一定时，提高球料比，磨球运动速率和平均自由程都将减小，碰撞频率增大，装料量和球料比一定时，磨球半径愈小，磨球运动的平均自由程减减小，碰撞频率增大。     

CoSb3基Skutterudite化合物拉曼光谱研究

Skutterudite材料因具有特殊的晶体结构成为当前最有前途的热电材料之一,为深入研究填充Skutterudite化合物的热传导机制,对化合物的声子振动模式及置换、填充原子对声子模的影响进行了研究.通过对CoSb3,Co3.5Fe0.5Sb12的偏振拉曼谱研究,确认了一个Ag模,且与理论计算吻合较好.对CoSb3,Co3.5Fe0.5Sb12和La0.6Co3.5Fe0.5Sb12拉曼谱的对比研究表明,单纯Fe置换对拉曼谱影响很小,而La部分填充则使部分拉曼峰明显展宽,分析认为,这一现象主要源于填充原子在晶格空隙中的扰动.     

湿化学法在纳米热电材料制备及其微观形貌控制中的应用

热电材料是一种具有特殊意义的功能材料,它可以实现热能和电能的直接转换,因此对解决当前能源危机开辟了新的途径.综述了目前常用的制备纳米热电材料的湿化学方法,介绍了各种方法在热电材料形貌控制方面取得的进展,探讨了湿化学法中溶剂和表面活性剂对控制材料微观形貌方面的影响,在此基础上对湿化学方法制备纳米热电材料今后的研究方向进行了探讨.     

高能球磨过程Fe－Ni机械合金化特点

研究了Ｆｅ、Ｎｉ粉末在氢气保护下的机械合金化过程。利用ＸＲＤ和ＳＥＭ研究了球磨过程粉体的显微组织结构，测量了不同球磨时间粉体的显微硬度。结果表明，经３ｈ球磨便实现了Ｆｅ－Ｎｉ的完全合金化，合金的组织结构为纳米晶超饱和α固溶体（ｂｃｃ）和γ固溶体（ｆｃｃ）两相混合组织。继续球磨，过饱和α相逐渐分解并向γ相转化。根据衍射图分析了球磨过程的微观应变和晶粒尺寸及其对粉末显微硬度的影响。     

颗粒复合材料颗粒相/基体相界面结合强度

就颗粒复合材料相界面结合强度的定义、影响因素及其对颗粒复合材料力学性能的影响等方面作了综述,指出了目前研究中存在的问题,提出了颗粒复合材料相界面结合强度研究的方案。     

Bi2Te3热电薄膜的电化学原子层外延制备

采用电化学原子层外延法(ECALE)在Au电极上成功地制备了Bi2Te3化合物热电薄膜.通过循环伏安扫描研究Te和Bi在Au衬底上的电化学特性,使用自动沉积系统交替欠电位沉积Te、Bi原子层200个循环获得沉积物.XRD、EDX和FESEM测试结果表明循环沉积200层后得到的沉积物Bi和Te的化学计量比为2:3,且是Bi2Te3薄膜化合物,而非单质Bi和Te的简单混合;薄膜均匀、致密、平整且可重复性好,以(015)为最优取向外延生长的.