悬浮熔炼制备Half-Heusler合金Zr1-xTixNiSn0.975Sb0.025及其热电性能

采用悬浮熔炼法合成了Zr1-xTixNiSn0.975Sb0.025(x = 0, 0.15, 0.25, 0.5)基Half-Heusler热电材料,X射线衍射结果表明所制备合金为单相.相对于常规方法,悬浮熔炼显著缩短了制备Half-Heusler合金的时间.同时研究了Ti取代及不同热压条件对材料热电性能的影响.结果表明:ZrNiSn0.975Sb0.025合金进行A位取代可降低材料的热导率,而不会明显影响其热电性能.致密度可以影响材料的热电性能,适当的热压条件可以使合金的ZT值达到最大,约为0.45.     

微波快速合成-烧结制备ZrNiSn半赫斯勒热电合金

开展了ZrNiSn热电块体材料的微波快速合成-烧结研究,并对样品的物相组成、电性能、热性能、微观结构和综合热电性能进行了测试和表征分析。相组成分析表明,采用微波固相合成在4~5 min内即获得了单一相纯度很高的ZrNiSn合金,但存在少量杂质Sn;合成样品经30 min微波烧结后,部分Sn因二次反应而消除。电性能分析表明,电阻率较高为13.7~16.9μ?·m,从而对功率因子产生较大影响,功率因子最高为1683μW·m~(-1)·K~(-2)。热性能分析表明,ZrNiSn样品的热导率随着温度升高而降低,热导率最大为4.288 W·m~(-1)·K~(-1),晶格热导率仅为2.86~3.96 W·m~(-1)·K~(-1),热性能良好。微观结构分析表明,微波烧结抑制了ZrNiSn晶粒长大,ZrNiSn基体晶内和晶界分布有大量纳米晶粒,绝大部分属于晶内析出,且分布较均匀,少部分分布在晶界。综合热电性能ZT值随测试温度的增加显著上升,在573~673 K获得最大值0.25。     

稀土类热电材料

以稀土为基的金属间化合物作为永磁材料已进行很好的研究,但作为热电变换材料确几乎无人问津,其原因是稀土类金属从电子结构上讲,它的外层4f电子处于稳定状态,故不可能直接贡献于热电能。如果使4f电子处于不稳定状态,当传导电子状态混合,那么电子就可能在结晶中到处运动。但是由于库仑斥力彼此之间不能靠近,只能缓慢的运动,     

绝缘体的自旋塞贝克效应及热电转换

日本东北大学内田健一等人早在2010年就发现了绝缘体的自旋塞贝克效应及热电转换特性，最近又对这种效应的机制做了进一步说明，介绍了测量这种效应的实验方法。绝缘体中的热有可能形成自旋压·电压，由于绝缘体为简单的两层结构，容易简便地制成大面积叠层结构，可将热传导部分和电压生成部分离成绝缘体层和金属薄膜层，具有先前导电体热电转换器件不可能有的特性。若采用全薄膜结构和液相技术（涂覆技术等），可以在各种界面和表面直接安装热电转换器件，大大减小器件体积，降低材料费用。     

Si基笼合物热电材料在退火过程中化学成分的变化

由热电材料构成的热电模块可在传导废热的同时吸收废热将其转化为电能。本文介绍Si基笼型热电化合物的电弧熔化合成及高温退火过程。退火后,笼合物Ba_8Au_6Si_(40)及Ba_8Cu_8Si_(38)中化合物种类及元素含量均发生变化,因此热电性能得到优化。     

部分填充Skutterudite化合物La_yCo_(4-x)Fe_xSb_(12)与未填充Skutterudite化合物Co_(4-x)Fe_xSb_(12)的制备及热电性能(英文)

采用机械合金化-热压成形-退火工艺制备了部分填充Skutterudite化合物LayCo4-xFexSb12（x≤1,y≤1）,对比研究了填充化合物LayCo3.5Fe0.5Sb12与未填充化合物Co3.5Fe0.5Sb12的热电性能。结果表明,稀土元素La的填充使热导率显著下降,但同时也降低了功率因子,导致材料热电优值上升不大。因此,要提高材料热电优值,还须优化材料电性能。     

新型碳纳米管薄膜热电材料

<正>日本首都大学(东京)等单位研究团队发现,高纯度半导体型单层碳纳米管(S-SWCNT)薄膜具有优良的将热能转变为电能的特性,其塞贝克系数不亚于已经实用化的Bi2Te3热电材料。由于这种薄膜的塞贝克系数与其所仿S-SWCNT比率密切相关,所以通过改变比率的方法很容易制成热电转换组件。通过理论计     

Ti—Al金属间化合物多孔材料的研究进展

Ti—Al金属间化合物多孔材料兼备陶瓷和金属多孔材料的性能优势,为具有很大发展潜力的新型无机多孔材料。目前,对于Ti—Al金属间化合物多孔材料的研究包括以下3个方面：反应合成Ti—Al金属间化合物多孔材料的制备及孔结构形成过程和机理;偏扩散-反应合成-烧结制备的Ti-Al金属间化合物多孔材料的物理、化学性能;偏扩散-反应合成Ti-Al金属间化合物多孔材料的应用及其潜力。Ti-Al金属间化合物多孔材料包括多孔体、多孔膜和多孔纸型膜等多种形式;Ti—AI金属间化合物多孔材料的性能主要包括膨胀特性、孔结构性能、抗环境腐蚀性能及焊接性能;Ti—Al金属间化合物多孔材料的现有应用范围主要包括过程工业中流体介质的过滤分离净化,以及化学工业中复合钯膜的支撑体。     

Bi-Te基热电材料的研究进展

阐述了Bi2Te3热电材料的基本特性，评述了Se，TeL4，SiC，RE（La，Ce等）的掺杂对BiTe材料热电性能的影响，以及国内外掺杂Bi—Te基热电材料的研究进展。介绍了Bi—Te基合金的制备技术的发展。最后指出通过材料的结构优化、组分调整及制备技术的改进，可以进一步提高材料的热电性能，得到理想的热电优值。     

热电材料的载流子迁移率优化

热电材料是一种能将热能与电能直接相互转换的功能材料,其热电转换效率由材料的平均热电优值决定.高热电优值要求材料同时具有高的电传输性能和低的热导率,即"电子晶体-声子玻璃"特性.常用的能带调控和缺陷设计虽然能优化载流子有效质量和晶格热导率,但同时会造成载流子迁移率的降低,使得材料的平均热电优值提升有限.所以,保持高的载流子迁移率是提升材料在宽温域内平均热电优值的关键.本综述总结了提高热电材料载流子迁移率的方法,包括晶体缺陷调控和热电耦合参数调控.其中,晶体缺陷调控包括制备晶体、对称性调控和微缺陷调控策略;热电耦合参数调控包括能带对齐、调制掺杂和能带锐化策略.同时讨论了这些策略在多个热电材料体系中的应用,证明以上策略可以有效平衡载流子与声子散射,协同调控载流子迁移率、有效质量和载流子浓度之间的关系,在宽温域内获得热电优值的大幅提升.概括表明,载流子迁移率优化策略是一种提升热电材料性能的有效手段,为开发高效热电材料提供了新的研究思路.     

Fe-Al金属间化合物抗氧化性能研究现状

Fe-Al金属间化合物在高温下表面形成一层致密的Al2O3膜,具有极优良的抗氧化、耐腐蚀性能,在汽车、煤炭和石化工业得到广泛的应用。本文综述了Fe-Al金属间化合物在高温含氧气氛中氧化行为的研究现状,重点阐述了Fe-Al金属间化合物发生选择性氧化的临界铝浓度、氧化动力学、形成保护性氧化膜的温度条件以及影响氧化膜完整性的因素。介绍了Fe-Al金属间化合物作为涂层材料在阻氚渗透材料中的应用。     

Ni_3Al金属间化合物的制备及耐腐蚀性研究

制备了Ni3Al金属间化合物,并研究了该材料的耐腐蚀性。结果表明,Ni3Al金属间化合物烧结之后孔隙、孔径以及体积膨胀都随温度的升高而变大。而且,Ni3Al金属间化合物在KOH溶液中具有较强的抗腐蚀特性。     

B_2结构FeAl金属间化合物研究现状

B_2结构的FeAl金属间化合物因其独特的优良性能成为一种在高温材料领域内极具潜力的材料,但由于没有在改善其室温脆性方面取得重大突破,未能得到大量生产运用。综述了B_2结构的FeAl金属间化合物的特性和制备方法,分析了引起室温脆性的原因和解决途径,并对B_2结构的FeAl金属间化合物未来的研究方向进行了展望。     

金属间化合物的熔液锻造法成形技术

在金属间化合物Ni_3Al中添加B,使材料在室温下具有一定的延性, 这直接引发了对金属间化合物的研究开发热。另外有些金属间化合物的强度随温度提高而上升,这也引起人们的注目和期待。在材料开发的同时,还必须进行成形工艺的研究。金属间化合物所期望的使用温度介于金属和陶瓷之间,特别是比强度高的TiAl等材料,耐热性优     

高效热电材料中的合金散射

热电转换技术利用半导体材料的塞贝克（Seebeck）效应和帕尔贴（Peltier）效应实现热能与电能直接相互转化,在半导体制冷、工业余热和汽车尾气废热发电等领域具有重要的应用。一直以来,对于热电材料电子、声子传输特性的深入理解是热电研究领域的重要课题,     

用反应汽相渗透(RVI)法生产复合材料

美国伦塞勒（Rensselaer）综合工艺研究所开发了一项新工艺——反应汽相渗透法（即RVI法），并用来生产纤维增强的二硅化铝复合材料。MoSi2这一金属间化合物，有着吸引人的优异特性，尤其是在热加工环境中性能更佳。MoSi2比现有的高温合金以及镍基和钛铝基金属间化合物复合材料具有更多的优点，能耐较高的温度。MoSi2复合材料具有很高的熔点（＞2000℃）和非常好的抗氧化性。用这种材料制造发动机，可在更高的温度下运转，提高效益，降低燃料消耗。与先进陶瓷相比，这种金属间化合物具有较好的韧性并且不易断裂，但在较低温度下变得象脆…     

TiAl化合物——一种具有竞争力的高温结构材料

金属间化合物以其耐高温、抗腐蚀和耐冲刷等特性成为航空航天、交通运输、化工、机械等行业重要的结构材料，并在近２０年受到了广泛研究［１－４］。由于金属间化合物晶体中金属键与共价键共存，同时兼有金属的韧性和陶瓷的高温性能，因此，具有很大的发展潜力［５］。目前，较活跃的三种金属间化合物为：Ｌ１２结构的ＮｉＡｌ化合物；Ｂ２结构的ＦｅＡｌ化合物；Ｌ１０结构的ＴｉＡｌ化合物［６－８］。ＦｅＡｌ化合物常温时的低塑性和低的断裂抗力以及在６００℃以上高温低的强度和蠕变性能，尤其是环境脆化影响其应用［９］；ＮｉＡｌ化…     

热电材料微结构调控热电输运行为的研究进展

热电材料是绿色能源转化、温差电技术应用的关键材料。由于各性能指标相互抑制,材料热电性能改善遇到瓶颈。材料微结构设计协同调控热电性能为下一代热电材料发展提供了一条明确思路。本文介绍热电材料"多尺度微结构构筑"、"电子晶体离子液体"、"晶格缺陷工程"等改善热电性能的新概念,从原子、纳米、微米等尺度分析能带调控、弱键合、非简谐振动效应、纳米畴散射机制、调幅分解、能量过滤机制、相变现象等物理、化学过程对热电输运行为的影响;阐述了热电材料晶体微结构特征,总结了点缺陷、晶界、纳米畴等结构参量对能带结构、载流子自由程、晶格振动模式等物理参量的影响规律;展望了下一代高性能块体热电材料的发展方向。     

热电材料的研究现状及最新应用

热电材料是一种能实现热能和电能转换的功能材料，在能源枯竭、环境问题凸显的今天，其作为一种绿色可再生的新型能源转换材料，其重要性日渐显现。简单介绍了热电材料的热电转换原理，目前研究中改进热电材料性能的主要方式，热电材料目前主要研究的种类及最新应用领域等，以期为后续热电材料的研究提供借鉴。     

快速成型金属间化合物

最近三菱材料公司开发成功一种快速成型制造金属间化合物的方法。这种方法可在数秒内生产出硬度、耐热性优异的材料 ,计划在今后二、三年内达到实用化水平。金属间化合物是由二种或更多种金属粉末作原料采用高温加热 ,加压的热等静压 (ＨＩＰ)方法制得。这种方法制造成本高 ,需要时间长 ,因此普及应用受到限制。新方法是将金属粉末混合物加压的同时加电压 ,使其元素间发生反应 ,于是便在数秒内合成。这种方法可以在大气中进行 ,并可利用元素反应热使金属间化合物本身软化 ,可一气加工成最终制品。这种方法加工快、成本低 ,三菱用此法生产出…