P型Sr0．5Co4-xFexSb12化合物的制备及高温热电性能

采用熔融法结合放电等离子烧结（SPS）技术合成了P型填充方钴矿化合物Sr0．5Co4-xFexSb12，并研究了Fe掺杂对该化合物高温热电性能的影响。采用X．射线衍射（XRD）及电子探针（EPMA）表征了化合物的物相及化学成分，在300～850K温度范围内测试了化合物的电导率、赛贝克系数和热导率，采用Vande Pauw方法测试了化合物的室温载流子浓度。实验结果表明，化合物的主要相组成为Sr0．5Co4-xFexSb12方钴矿相，同时含有少量FeSb2和CoSb2杂质相。化合物的赛贝克系数均为正值，表明为空穴导电。随着Fe掺杂量的增加，化合物的载流子浓度及电导率增加，赛贝克系数降低，晶格热导率降低，最小室温晶格热导率为1．97 Wm^-1K^-2。对于化合物Sr0．5Co2.32Fe1.68Sb12在850K时获得的最大热电性能指数ZT约为0．60。     

Yb填充下Ni与Te替代对CoSb_3热电性能的影响

选取球磨-退火-SPS的方法制备了填充式方钴矿CoSb_3金属间化合物,研究了在Yb填充下,Co位Ni替代与Sb位Te替代对CoSb_3热电性能的影响。测试了300~800K的温度范围内,其热导率、电导率及赛贝克系数的值。结果表明,其热导率以及赛贝克系数的绝对值均随替代原子的增加而减小,而电导率随替代原子的增加而增加。在Yb填充及Ni与Te共同替代后,化合物获得了较好的热电优值,其热导率在700K时仅为2.2W·m-1·K-1,化合物Yb_(0.3)Co_(3.5)Ni_(0.5)Sb_(11.5)Te_(0.5)在750K热电性能最佳,ZT值为0.75。     

Sb掺杂Mg_(2-x)Zn_xSi(0≤x≤0.1)固溶体的热电性能（英文）

利用B_2O_3助熔剂法结合SPS技术制备了Mg_(2-x)Zn_xSi_(0.99)Sb_(0.01)(0≤x≤0.1)固溶体。测量了300~780 K温度区间内试样的电导率、塞贝克系数和热导率。发现晶格热导率随Zn取代量的增大而降低。而电导率随Zn取代量的增大而先降低后增大。讨论了影响电导率与晶格热导率的变化规律的具体内在机制。所有样品中x=0.075样品的功率因子最高,在780 K达1.76 m W·m~(-1)·K~(-2),比基体Mg_(2-x)Zn_xSi_(0.99)Sb_(0.01)高约18%。x=0.1样品具有最低晶格热导率,在770 K达到2.86 W·m~(-1)·K~(-1)。低晶格热导率使Mg_(1.9)Zn_(0.1)Si_(0.99)Sb_(0.01)具有最高热电优值,在780 K达0.37。     

放电等离子烧结原位合成CeyFe1.0Co3.0 Sb12热电材料

以Co、Sb、Fe及Ce为起始原料,采用放电等离子烧结(SPS)技术原位反应合成了填充式Skutterudite化合物Cey Fe1.0 Co3.0 Sb12,并研究了该化合物的合成条件及热电性能.实验结果表明:当y为0～0.30时,用放电等离子烧结法在573 K开始生成Cey Fe1.0 Co3.0 Sb12且在673～873 K时,Cey Fe1.0 Co3.0 Sb12化合物为主晶相,并伴有极少量的FeSb2和Sb相.晶格常数和Seebeck系数随Ce填充分数的增加而呈线性增加,电导率和热导率随Ce填充分数的增加而降低.Cey Fe1.0 Co3.0 Sb12化合物表现为P型传导,Cey Fe1.0 Co3.0 Sb12化合物中Ce的填充分数y为0.30时,Ce0.30 Fe1.0 Co3.0 Sb12化合物具有较高的热电性能,其中在773 K时具有最大的热电优值(ZT值)0.45.     

铁-镍双掺杂方钴矿的合成与热电性能

采用微波加热合成结合放电等离子体烧结制备了铁-镍双掺杂方钴矿Co_(3.8-x)Fe_xNi_(0.2)Sb_(12) (x=0.05, 0.10, 0.15, 0.20)块体材料,并对其物相组成、晶粒尺寸、元素分布、热电性能等进行了系统研究。X射线衍射分析表明,样品X射线衍射峰与单相CoSb_3相符;场发射扫描电镜分析表明,样品晶粒尺寸为1～3μm、平均尺寸为1～2μm,各元素均匀分布;电性能分析表明,Ni/Fe双掺杂对电输运性能有进一步改善,最高功率因子为2.667×10~3μW·(m·K~2)~(-1);热性能分析表明,Fe掺杂对晶格热导率影响较小,晶格热导率与晶粒尺寸有关,主要热输运机制为晶界散射,Co_(3.65)Fe_(0.15)Ni_(0.2)Sb_(12)的最小晶格热导率为2.8 W·(m·K)~(-1)。Co_(3.7)Fe_(0.1)Ni_(0.2)Sb_(12)在773 K获得最大热电优值0.50,显著高于传统方法制备的Ni/Fe单掺杂或者双掺杂样品。     

热压制备Al_xBi_(0.5)Sb_((1.5-x))Te_3热电材料的热电性能研究

采用真空熔炼和热压烧结技术制备了Al掺杂P型Bi_(0.5)Sb_(1.5)Te_3热电材料。样品的物相结构和形貌分别采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)进行表征。结果表明,Al_xBi_(0.5)Sb_((1.5-x))Te_3(x=0,0.04,0.08,0.12)块体材料的XRD图谱与Bi_(0.5)Sb_(1.5)Te_3的XRD图谱对应一致。该复合材料的组织致密,且层状结构特征明显。Al部分替代Sb后,优化了载流子浓度,从而提高了材料的电导率。在室温附近所有掺杂样品的热导率都低于Bi_(0.5)Sb_(1.5)Te_3样品的热导率,从而有效改善了材料的热电性能。其中,Al_xBi_(0.5)Sb_((1.5-x))Te_3(x=0.04)在室温附近表现了最低的热导率,320 K时获得最大ZT值(为1.0)。     

Te掺杂对TiCoSb基Half-Heusler化合物高温热电性能的影响

采用固相反应法制备了Te掺杂的TiCoSb基half-Hcuslcr化合物。X射线衍射分析表明，Te掺杂的TiCoSb化合物是单相。在300～850K的温度范围内测量了材料的电阻率、赛贝克系数和热导率。结果表明：未经掺杂的TiCoSb化合物是n型半导体，在高温下有很高的赛贝克系数。在Sb位掺杂Te后，材料的电阻率和赛贝克系数的绝对值随着掺杂量的增加明显降低。材料的热导率随着掺杂量的增加而呈小幅度减小。Te掺杂后材料ZT值提高，最高的ZT值比基体提高了5倍多。     

退火温度对Ni47Ti44Nb9冷拉丝及热拉丝力学性能和记忆性能的影响

(In2Te3)x(SnTe)1-x系列化合物具有较低的电导率和热导率,热电性能较差.考虑到其中的In2Te3单元具有三分之一的阳离子空位,可以通过掺杂Cu等外来原子来占据In的空位,使化合物的载流子浓度达到最优化,降低材料的热导率从而改善其热电性能.本组实验中,采用真空熔炼、机械球磨及放电等离子烧结技术制备了(In2-xCuxTe3)0.08(SnT)0.92(x=0.025,0.05,0.2)系列化合物.测试结果表明,掺杂不同摩尔数的Cu元素后,材料的Seebeek 系数几乎没有变化,电导率有所提高,晶格热导率kL值大幅度降低,成功地抑制了高温区(In2Te3)0.08(SnTe)0.92的双极扩散效应.当x=0.2时,该化合物在647 K取得最大ZT值0.29,是掺杂Cu元素前ZT值的4.6倍.     

四元Mg_2Si_(0.27)Ge_(0.05)Sn_(0.65)Sb_(0.03)固溶体的热电性能（英文）

通过氧化硼助熔剂法和放电等离子烧结技术制备了Mg_(2(1+x))Si_(0.27)Ge_(0.05)Sn_(0.65)Sb_(0.03)(x=0.05,0.08)四元固溶体热电材料。在300~800 K的温度区间内测试了所有四元固溶体试样的塞贝克系数、电导率和热导率。结果表明随着温度的升高电导率单调降低而塞贝克系数单调升高,所有样品的晶格热导率明显高于通过Abeles模型计算所得到的理论值。最高无量纲热电优值ZT出现在x=0.08样品中,在800 K时达到最高值1.0。     

微波快速合成碲掺杂方钴矿及其性能研究

采用微波快速合成结合放电等离子(SPS)烧结技术,制备了不同Te掺杂量的Co_3Sb_(3-x)Te_x(x=0、0.4、0.5)样品。并对其进行物相组成、微观结构、电性能、热性能等表征分析。XRD图谱表明微波辐射时间4～5min可以合成高纯度的CoSb3化合物;通过SEM进行微观结构分析表明,采用微波快速合成能够得到晶粒尺寸1～10μm,结构致密,晶粒均匀的样品;电性能分析表明,Te的掺杂极大地降低了材料的电阻率,其中Co_3Sb_(2.5)Te_(0.5)室温时电阻率为4.98μΩ·m,在423～673K测试范围内功率因子1400～1800μW·m-1·K-2;热性能分析表明Te掺杂极大地降低了材料热导率,其热导率为4.4～5.2W·m~(-1)·K~(-1),晶格热导率仅为2.3～4.2W·m~(-1)·K~(-1),说明其具有良好的热性能。热电优值ZT在测室温度范围(283～773K)内随温度升高显著增大,最大值达到0.29。     

SPS法制备的三元合金Ag0.405Sb0.532Te的热电性能

采用放电等离子烧结法(SPS)制备了三元合金Ag0.405Sb0.532Te,并研究了它的输运性能,即Seebeck系数、电导率和热导率。结果表明,当温度从316K上升到548K时,电导率从7.6×104S·m-1下降到6.6×104S·m-1。在438K以上,热导率随温度上升逐渐增加,低于438K时,热导率趋于稳定,约为0.86W·(K·m)-1。无量纲热电优值ZT在548K时取得最大值0.65,稍高于Ag0.365Sb0.558Te三元合金的0.61。与掺Ag的AgxBi0.5Sb1.5-xTe3(x=0～0.4)合金相比,热电性能得到了改善。并再次讨论了AgxBi0.5Sb1.5-xTe3合金中析出的第二相Ag-Sb-Te三元合金的作用机制。     

Mo含量对Fe_(40)Co_(40)Zr_((10-x))Mo_xB_9Cu_1(x=0,2,4)合金的微观结构,热性能和磁性能的影响

采用单辊快淬法制备Fe_(40)Co_(40)Zr_((10-x))Mo_xB_9Cu_1(x=0,2,4)系非晶合金,并对3种合金进行不同温度热处理。利用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、差热分析仪(DTA)和振动样品磁强计(VSM)对合金的微观结构、热性能和磁性能进行测试分析。结果表明:Fe_(40)Co_(40)Zr_((10-x))Mo_xB_9Cu_1(x=0,2,4)3种合金第1个晶化峰的激活能随Mo含量的增加而减小,Mo的添加不利于合金的热稳定性。Mo含量的增加抑制了ZrCo_3B_2等化合物的析出,细化了结晶相的晶粒尺寸。Fe_(40)Co_(40)Zr_((10-x))Mo_xB_9Cu_1(x=0,2,4)3种非晶合金的矫顽力Hc均随退火温度的升高而逐渐增大。Mo的添加明显降低了合金的矫顽力。     

(0.96Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3~-0.04BaTiO_3)-(0.98K_(0.5)Na_(0.5)NbO_3~-0.02LiTaO_3)无铅压电陶瓷的结构分析与性能研究

研究了(1-x)(0.96Bi_0.5Na_0.5TiO_3-0.04BaTiO_3)-x(0.98K_0.5Na_0.5NbO_3-0.02LiTaO_3)(BNTBT-KNNLT)体系在0≤x≤0.07这一组分区域的结构和性能.X射线衍射谱发现,这一系列组分在室温下形成纯钙钛矿型固溶体,没有其他杂相产生.(111)峰的峰位和峰形随组分的变化有规律的变化.随着KNNLT组分的加入,压电及介电等性能有比较明显的改变.压电性能随KNNLT的加入出现最大值.当x=0.02时,压电常数d_(33)=125 pC/N.介电常数在室温下随组分的增加而增加.电滞回线的结果显示,尽管在BNTBT中掺杂了KNNLT,这一系列的压电陶瓷仍然具有较大的矫顽场.当x=0.02时,室温下介电常数和剩余极化强度分别为:ε_r=1455,P_r=32.3 μC/cm~2.实验结果表明适量的KNNLT掺杂进BNTBT中可以改善BNTBT的压电和介电性能.     

La_xSr_(1-x)TiO_3氧化物热电材料的制备与电传输性能

利用溶胶凝胶(sol-gel)法和放电等离子烧结(SPS)制备了单相的钙钛矿结构La_xSr_(1-x)TiO_3 (0≤x≤0.15)块体材料,与传统的固相反应法相比,烧结温度大幅降低.在室温至679 K的温度范围内测量了La_xSr_(1-x)TiO_3 (0≤x≤0.15)的Seebeck系数和电导率,确定了最佳La掺杂量x=0.08.La_0.08Sr_0.92TiO_3在679 K时,最大功率因子PF=2.95 μWm~(-1)·K~(-2),随温度升高,PF增大趋势明显,表明在高温环境中可具有更大的PF.     

MAGNETIC PROPERTIES OF Nd_2(Fe_(1-x)M_x)_(14)B(M=C,Si)ALLOYS

The magnetic properties of Nd_2(Fe_(1-x)M_x)_(14)B(M=C and Si) compounds have been investi-gated.Substituting Fe by small amount of metalloid C and Si atoms,the compounds are intetragonal structure and have uniaxial anisotropy.The substitution of C for part of Fe de-creases the Curie temperature of the compounds and the intrinsic coercivity of bond samples atlow temperature.The replacement of Fe by Si makes the Curie temperature increase with amaximum at the vicinity of x=0.15.When the range of the content of Si is 0≤x≤0.10,thecoercivity distinctly increases at room temperature.from 62.7 kA/m at x=0 to138.7kA/m at x=0.06,where the residual magnetization has a maximum:in the mean timethe saturation magnetization decreases only by a small amount.     

Gd10-x（SiO4）6O3-1.5x的制备及热学性能研究

本研究利用固相反应法制备稀土硅酸盐氧基磷灰石Gd10-x(SiO4)6O3-1.5x(x=0,1,1.33)陶瓷材料,用XRD对所合成的Gd10-x(SiO4)6O3-1.5x粉末和烧结得到的块体材料进行分析表征。研究Gd10-x(SiO4)6O3-1.5x陶瓷材料的声子速度和弹性模量。另外,利用激光闪射法测量Gd10-x(SiO4)6O3-1.5x陶瓷材料的热扩散系数,进一步得到热导率。结果表明Gd10-x(SiO4)6O3-1.5x陶瓷材料平均声速小、弹性模量低,热导率低,其中Gd9(SiO4)6O1.5陶瓷材料的热导率最低。     

STRUCTURAL AND MAGNETIC PROPERTIES OF ( PrxSm1 - x ) Mn2Si2

１ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｅｒｎａｒｙｌａｙｅｒｅｄｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄｓＲＭｎ２Ｘ２（Ｒ＝ｒａｒｅｅａｒｔｈａｎｄＸ＝Ｓｉ,Ｇｅ）ｈａｖｅｂｅｃｏｍｅｏｆｒｅｎｅｗｅｄｉｎｔｅｒｅｓｔｒｅｃｅｎｔｌｙｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｌ...     

Enhanced thermoelectric performance of CoSbS_(0.85)Se_(0.15) by point defect

In this study, we report the effect of Zn doping on the thermoelectric properties of Co_(1-x)Zn_xSbS_(0.85)Se_(0.15)solid solutions(x = 0, 0.02, 0.05, 0.08). The results show the dimensionless figure of merit(zT) increases from 0.17 to 0.34 at 875 K for Co_(0.95)Zn_(0.05)SbS_(0.85)Se_(0.15) sample, due to the noticeable decrease in the lattice thermal conductivity by introducing point defect, which is further confirmed by an analysis based on the Debye-CallawayKlemens model. Meanwhile, the thermoelectric power factor is maintained at high temperatures. This work highlights the important role of point defect in improving the thermoelectric performance of CoSbS-based compounds.     

Processing stages of Gd2Sr(Al1-xFex)2O7 series简

The continuous series of perovskite-related oxides with the general formula GdzSr（Al1-xFex）207 0 〈 x 〈 1 were prepared by conventional ceramic technology in air. The pro- cessing stages of Gd2Sr（Al1-xFex）207 0 〈 x 〈 1 phases were investigated by means of X-ray powder diffraction （XRD） and scanning electron microscopy （SEM） with the element phase analysis. The three main stages of GdeSr（All_~Fex）aO7 for- marion are pointed out. The analysis of the mutual influence of intermediate compounds on the synthesis of the target solid solutions of complex composition, in particular for Gd2Sr（All-xFex）207 was carried out. It is determined that the closeness of the reactive mixture composition to the composition of individual compounds Gd2SrA1207 or GdaSrFeaO7 is of importance for the realization of a partic- ular way of GdESr（Al1-xFex）207 solid solutions formation. It is shown that at x ,= 0.2 the reversing in scheme of Gd2Sr（Al1-Fex）207 series formation is observed. The formation of the Gd2Sr（Al1-xFex）207 continuous series is indicated by the monotonic dependence of molar unit cell volume on the iron content x.     

STRUCTURAL AND MAGNETIC PROPERTIES OF Y (Mn_(1—x)Fe_x)_(12)

<正> 稀土金属R和3d过渡族金属M形成一系列金属间化合物,如RM_5,RM_2,R_2M_(17)等已作为新型磁性材料应用,而RM_(12)型化合物,可能由于除Mn以外,像Fe,Co,Ni等都不能建立RM_(12)相,并且RM_(12)是反铁磁的,以前研究较少。我们用Fe代Mn,研究三元金属间化合物R(Mn,Fe)_(12)单相存在的条件以及通过原子代换的方法,改变合金的电子组态和磁性离子间的相互作用,从而影响和改变物体的磁性。