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采用溶胶-凝胶化学法合成了Ca3Co4O9热电氧化物粉末,分别采用陶瓷烧结工艺方法和放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering,SPS)的方法制备了Ca3Co4O9热电氧化物块体材料.利用X射线衍射XRD、扫描电子显微镜SEM和电输运参数测试仪分析了所得样品的物相、微观组织结构、晶粒取向度和电输运性能.结果表明,不同制备方法均可得到纯相的Ca3Co4O9热电氧化物块体材料;通过陶瓷烧结工艺方法制备的Ca3Co4O9热电氧化物块体晶粒取向度较低,但随着成型压力的增加而提高;SPS烧结的方法制备的Ca3Co4O9热电氧化物块体晶粒取向度最高;试样电性能随着晶粒取向度的提高逐渐提高,其中SPS烧结方法制备的块体材料电性能最高,在测试温度最高点700℃时功率因子达3.85 μWmK-2,远高于普通烧结试样. 相似文献
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Ca3Co4O9陶瓷的制备和热电性能 总被引:12,自引:2,他引:12
氧化物半导体陶瓷材料是新型的中、高温热电材料。采用传统固相合成法和溶胶-凝胶法成功地制备了Ca3Co4O9陶瓷。对它们的显微结构和热电性能(Seebeck系数、电导率和热导率)进行了研究。实验结果表明,由两种方法制备得到的Ca3Co4O9陶瓷具有类似的热电性能。Ca3Co4O9陶瓷为取向无规则片状结构,属于p型半导体热电材料,其热电品质因子随温度升高而增大。Ca3Co4O9陶瓷具有大的Seebeck系数和低的热导率,但它的电导率仍然偏低,导致了它的热电品质因子比传统热电合金的热电品质因子低。 相似文献
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采用微波加热法合成了稀土La掺杂的Ca3-xLaxCo4O9材料的前驱粉末,进一步制备了热电材料烧结体.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等对材料的微观结构进行了研究,通过电导率的测量、Seebeck系数以及热导率的计算研究了材料的热电性能.实验结果表明,微波加热法可以在较短的时间内制得Ca3-xLaxCo4O9粉体,微波烧结方法时间短,效率高,并且晶粒生长完善且晶粒细小.Ca3-xLCo4O9热电材料的微观结构为片状结构,晶粒生长完整. 相似文献
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Ca3Co4O9陶瓷的热传输特性 总被引:1,自引:0,他引:1
采用溶胶-凝胶法,结合常压烧结工艺制备了Ca3Co4O9陶瓷.通过热重-差示扫描量热法(thermogravimetric-differential scanning calorimetry,TG-DSC)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)和扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)等测试手段探讨了Ca3Co4O9陶瓷的形成过程,分析了不同工艺参数对Ca3Co4O9陶瓷显微结构及性能的影响,研究了晶粒尺寸与热传输性能之间的关系.结果显示:Ca3Co4O9为取向无规则层片状结构,当煅烧温度为750~900℃时,能得到纯相Ca3Co4O9,Ca3Co4O9陶瓷的热导率(k)较低,且随着温度的升高而逐渐增大.晶粒尺寸的减小对其晶格热导率(k1)影响显著,当平均晶粒由92 nm减小到63 nm时,k1由1.529 W/(m·K)减小到0.959 W/(m·K),但对载流子热导率(kc)的影响很小.Ca3Co4O9陶瓷的k随晶粒尺寸的减小而降低,主要是由于kl随晶粒尺寸的减小而降低所致. 相似文献
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钴基氧化物热电陶瓷的研究进展 总被引:1,自引:0,他引:1
随着可开发性能源的日益减少和环境污染问题的日趋严重,热电陶瓷作为一种能够实现热能和电能之间直接转换的功能陶瓷,其研究越来越受到重视。层状钴基氧化物由于具有优良的性能而成为有着广阔应用前景的一种热电陶瓷材料。本文回顾了热电材料的发展历史,阐述了与热电转换相关的一些理论基础以及良好热电材料所需具备的条件,指出钴基氧化物所存在的各种优缺点,并着重介绍了几种常见的钴基氧化物热电陶瓷材料的基本结构、性能特征与研究进展等, 相似文献
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采用固态反应法制备了Cu掺杂的Ca2.7Bi0.3Co4-xCuxO9(0.0≤X≤0.3)样品,研究了Cu掺杂对样品的微观结构和热电性能的影响.Cu部分替代Co增大了晶粒尺寸.样品的热电性能随着Cu含量的增加而增加.1000K时,x=0.3样品的电导率,塞贝克系数和功率因子分别达到97S·cm-1、1 81 μV·K-1和3.2 × 10-4Wm-1K-2,显著高于未掺杂的Ca3Co4O9样品. 相似文献
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Co2O3的理化性能对ZnO压敏陶瓷电性能的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
本文详细研究了氧化钴的理化性能对ZnO压敏陶瓷性能的影响。论述了Co2O3的热特性对压敏陶瓷烧成工艺产生的影响及控制措施,从理论上探讨了氧化 中所含杂质Fe、Cu,Na等对ZnO压敏陶瓷电性能的不利作用。提出了控制的上限,并试制出一种用于氧化锌压敏陶瓷的性能优良的Co2O3粉体。 相似文献