(Mg2Si+Si)/Al复合材料的组织和耐磨性

采用熔铸法制备了不同凝固速率的原位(Mg₂Si+Si)/Al复合材料,研究了其组织和耐磨性。结果表明,磷改性后,初生Mg₂Si为多边形块状,初生Si仍为复杂形貌。随着凝固速率的提高,初生Mg₂Si和初生Si的数量随之增加,尺寸随之减小。萃取试验表明,Mg₂Si晶体具有十四面体和六面体形貌。研究了不同滑动速度和载荷条件下复合材料对45#钢的干滑动磨损行为。结果表明,复合材料的耐磨性随着凝固速率的提高而提高,(Mg₂Si+Si)/Al复合材料的失效机制主要是黏着磨损和磨粒磨损。     

AgSbSe2热电材料研究进展

组成元素无毒且储量丰富的AgSbSe₂热电材料因其本身低的热导率使其具有高热电应用潜质,但低电导率导致ZT值低。本文给出了AgSbSe₂热电材料的晶体结构、电子结构及基本物性;综述了近年来提高该材料热电性能的主要策略,如掺杂、空位、复合等;并指出提高载流子迁移率是进一步提高AgSbSe₂热电性能的关键。     

Si添加物对Li掺杂的Mg2(Ge,Sn)热电性能的影响

Mg₂(Ge, Sn)固溶体是一种环境友好型的中温(500~800 K)热电材料。目前n型Mg₂(Ge, Sn)热电材料的ZT值已经高达1.4,但p型Mg₂(Ge, Sn)的ZT值仅为0.5。本文在p型Mg_1.92Li_0.08Ge_0.4Sn_0.6中添加了少量Si元素以在材料中形成富Si相,利用其与基体的界面过滤低能载流子、降低热导率。采用两步固相反应、球磨和热压的方法制备Mg_1.92Li_0.08Ge_0.4Sn_0.6-xSi_x (x=0, 0.025, 0.05, 0.075, 0.1)样品,通过测试样品的热电输运参数,分析Si添加物对样品热电输运和性能的影响。结果表明:Si添加物能显著提高基体的功率因子,同时有效降低晶格热导率和电子热导率;最终,Mg_1.92Li_0.08Ge_0.4Sn_0.525Si_0.075的ZT最大值在723 K达到0.75。     

机械合金法制备ZnO基热电材料及其性能研究

以机械合金法合成PPP/ZnO (聚对苯撑/ZnO)纳米复合材料。PPP/ZnO经球磨后混合充分,聚对苯撑将ZnO块体完全分割。热电性能研究表明：添加聚对苯撑后,复合材料塞贝克系数大大降低,当聚对苯撑添加量的质量分数大于2%时,纳米复合材料的塞贝克系数均低于100μV · K?1,远低于传统合金类热电材料的相应值;而复合材料的电导率却随聚对苯撑添加量增加而增大,当聚对苯撑添加量的质量分数增加到4%时,750 K下的电导率上升至2500 S · m?1,较单一材料的电导率提高5倍以上。复合材料的热导率较纯ZnO(10 W · m ?1· K?1)大大降低,并随聚对苯撑添加量的增加而降低,当其添加量的质量分数为4%时,其复合材料在800 K时的热导率可降至1.6W·m?1·K?1。     

CoSb3基方钴矿热电材料综述

热电材料是一种能够实现电能和热能相互转化的新型清洁能源材料。方钴矿热电材料利用其独特的笼状结构能大幅降低热导率,是中温段性能最好的热电材料之一。该文回顾了方钴矿化合物的热电性能,对方钴矿化合物热电性能的主要改善途径做了一些归纳总结,包括替位方钴矿、填充方钴矿、纳米结构方钴矿等。下一步的研究方向是扩展到热电器件的商业应用中。     

高压技术在热电材料研究中的应用

热电材料可实现热能和电能的直接相互转化,因而备受关注。近年来,随着热电材料研究的持续深入,其制备技术也有了长足发展。高压技术不仅在新材料合成中有着重要的地位,而且在材料显微组织和性能调控方面也作用明显,是发展高性能材料的重要途径。文章通过讨论高压技术在方钴矿、Bi₂Te₃基、PbTe基、Mg₂Si等类型热电材料合成与性能调控中的应用,展示了高压技术在热电材料研究中的独特优势,并指出高压技术为探索提高功率因子的有效途径提供了有力工具。     

Ce3+/Tb3+双掺杂SrAl2Si2O8荧光粉的发光性能及其在测温领域的应用

采用高温固相法在弱还原气氛下制备了系列荧光粉材料Sr_{1-3（x+y）/2}Al₂Si₂O₈:xCe³⁺,yTb³⁺,并通过X射线衍射（XRD）、荧光光谱和荧光强度比（FIR）测温法分析了荧光粉样品的晶体结构、发光性能及其温度传感特性。XRD分析结果表明掺杂离子Ce³⁺和Tb³⁺均占据Sr²⁺格位,并且掺杂少量的稀土离子不会改变基质的晶体结构。荧光光谱分析结果表明在近紫外光激发下,该双掺杂荧光粉的发射光谱显示出Ce³⁺和Tb³⁺离子的特征发射峰,最佳掺杂浓度的荧光粉化学式为Sr_0.865Al₂Si₂O₈:0.05Ce³⁺,0.04Tb³⁺。此外,在不同波长的监测下,测得的激发光谱形状十分相似,表明在该荧光粉中存在着Ce³⁺→Tb³⁺能量传递过程。FIR测温法计算结果表明该荧光粉的相对灵敏度随温度的升高而升高,在520 K时有最大值为0.022 4 K^-1。研究结果表明该荧光粉具备的优异光学性能和温度传感性能使其成为一种具有应用前景的测温材料。     

机械合金化法制备Co掺杂β-FeSi_2热电材料

采用机械合金化法—后续热处理法成功制备Co掺杂β-FeSi_2热电材料。用X射线衍射法分析球磨机转速和烧结工艺对混合粉末合金化进程的影响,测试样品的电学性能。结果表明:球磨时间为50h,球磨机转速为365 r/min时,球料质量比为15:1的球磨粉末在890℃烧结15 h(Ar气氛)后可完全生成β-FeSi_2,其中Fe_(0.97)Co_(0.03)Si_2具有最大功率因子,在600℃为74μW·m~(1).K~(-2)。而未掺杂FeSi_2的功率因子在600℃只为6.6μW.m~(-1).K~(-2)。     

Cl 掺杂提升N-PbS 热电性能的实验研究

铅基硫属化合物在中高温热电领域具有广泛的应用。相较于Te 和Se 元素, S 元素具有含量丰富, 价格低廉,且PbS 热稳定性高等优点, 近年来PbS 热电材料引起了研究人员的广泛兴趣。然而, PbS 热电材料本体固有高晶格热导率, 导致其较低的热电转化效率, 严重限制了其在热电领域的应用。为了降低其晶格热导率, 采用Cl 掺杂方法改善PbS 的热电性能。实验结果表明, 通过水热法制备了形貌可控的树枝状PbS 基纳米材料, 在烧结过程中形成了多孔结构PbS 基块体材料。通过测试结果可知, Cl 掺杂后的多孔PbS 材料的致密度和晶格热导率显著降低, 载流子浓度升高, 热电性能明显改善, 其中PbCl_0.02S_0.98 材料在773 K 时zT 值达到0.71, 较纯PbS 提升了约108.8%。     

掺Sr对Bi_2Ca_2Co_2O_y热电材料性能的影响

用固相反应法合成Bi_2Ca_(2-x)Sr_xCo_2O_y热电材料粉体,通过冷压烧结制备块体试样,采用DX-2500型X线衍射仪分析材料的物相,利用LFA-457、ZEM-3测量材料从室温到973 K的热电性能,研究掺Sr对样品物相组成与热电性能的影响。结果表明,掺Sr后Seebeck系数没有显著变化,但降低了材料的热导率和电阻率,从而提高了材料的功率因子和热电优值ZT值,改善了材料的热电性能。     

新型热电材料综述

热电材料能够实现热能和电能之间的相互转化,利用温度差进行发电是一种潜在的能源利用的方法,另外利用电学对热量的转化,可以进行温度的精确控制,在传感器和集成电路中有着广阔的应用前景。该文综述了近年来几类热电材料的种类、发展历程和研究现状,包括碲化物、硫族层状化合物、氧化物、笼合物,Half-Heusler材料,方钴矿材料、Zintl相热电材料以及铜硫族类材料。另外,对热电材料的应用做了一些归纳总结,希望能扩展热电器件的应用,实现未来的规模产业化。     

导电金属有机框架在热电材料领域的研究进展

金属有机框架（MOFs）是一种高度有序的晶体多孔固体材料,通过一系列实验设计策略,可构建高电导率的MOFs,其是极具潜力的热电材料. 从导电MOFs的结构、导电机制及其热电应用几个方面阐述导电MOFs在热电材料领域的研究进展,同时总结其在热电材料领域面临的挑战和发展方向,为新型MOFs基热电材料的开发提供参考.     

NaCo2O4热电材料的Na-位置换研究

介绍了NaCo2O4氧化物热电材料的基本结构与性能特征，重点讨论了NaCo2O4热电材料的研究进展；对NaCo2O4材料的掺杂（掺入Ba,Ca,Na,Ag等）研究和NaCo2O4材料研究中存在的问题进行了评述。     

Thermoelectric Properties of N-typer Bi_2Te_3-PbTe Graded Thermoelectric Materials with Different Barriers

In order to investigate the adaptability of thermoelectric materials system with different barriers to functional graded thermoelectric materials, n-type Bi2Te3 and PbTe two segments graded thermoelectric materials (GTM) with different barriers were fabricated by conventional hot pressing method. Metals Cu, Al, Fe, Co and Ni were used as barriers between two segments. The effects of different barriers on thermoelectric properties of GTM were investigated. The phase and crystal structures were determined by x-ray diffraction analysis (XRD). The distributions of different compositions were analyzed by electron microprobe analysis (EMA). The thermoelectric properties were measured at 303 K along the direction parallel to the pressing direction. The electric conductivity of samples was measured at 303 K by the four-probe technique. To measure the Seebeck coefficient, heat was applied to the samples, which were placed between two Cu discs. The thermoelectric electromotive force (E) was measured upon applying small temperature differences (△T< 275 K) between the both ends of the samples. The Seebeck coefficient of the samples was determined from the E/△T.     

TiB2－BN复相导电陶瓷的研究进展

介绍了TiB     

Half-Heusler热电材料的研究进展及能带合并策略的应用

综述近年来half-Heusler(HH)热电材料的研究进展,包括传统18价电子HH材料体系以及最近开发的新型HH热电材料,简要介绍提高HH材料热电性能的几种策略,重点讨论能带合并(band convergence)策略在热电性能优化方面的应用。指出今后在HH热电材料研究中需要关注的几个方面,如非18价电子HH化合物作为热电材料的实验研究、材料能带结构随合金化及温度的变化规律以及多能带输运模型的建立等。