含稀土硅化铁热电材料的电学性能初探

采用悬浮真空熔炼和800℃,168h真空退火方法制备了含稀土Sm的FeSi2基金属硅化物,并对其晶体结构、See-beck系数、电阻率进行了初步研究。实验发现,名义组成为Fe0.6Sm0.4Si2的试样的热电功率因子从室温时的0.26×10-4W·m-1K-2随温度上升到500℃时的1.6×10-4W·m-1K-2,比不含Sm或含Sm量很少的对比试样高一个数量级左右。其原因被认为是由于Sm的外层4f电子的贡献。     

热压快速凝固Fe0.92Mn0.08Six半导体的热电性能

采用快速凝固和热压的方法制备了p型热电材料Fe0.92Mn0.08Six(x=1.9, 2.0, 2.1, 2.3, 2.5).X射线衍射分析表明,热压试样退火24 h后,完全转变为β半导体相.所有试样的致密度均高于90%.测量试样的电学性能发现,原料配比为Fe0.92Mn0.08Si2.1的试样在整个测量温度范围内的功率因子最大,550℃时达到了400 μW·m-1·K-1以上.     

天然石墨／锑复合材料作为锂离子电池负极材料嵌／放锂性能研究

研究了用简单混杂和球磨方法制备的天然石墨／锑复合材料作为锂离子电池负极材料的嵌／放锂性能以及循环过程中嵌／放锂容量衰减机理。复合材料中的锑以独立的可逆嵌／放锂反应参与吸／放锂过程并显著提高复合材料的嵌／放锂容量。较大颗粒的锑在嵌／放锂过程中体积剧变导致颗粒破碎、电接触恶化而渐渐失去嵌／放锂活性，因此由简单混杂所获得石墨／锑复合材料在循环过程中容量逐渐降低；采用球磨方法在天然石墨颗粒表面形成弥散分布的小颗粒锑则能获得具有较高可逆容量和较好的循环稳定性的石墨／锑复合锂离子电池负极材料。     

p—型FeSi2／Bi2Te3梯度热电材料的优值推证与界面温度优化

通过对两元 p-型梯度热电材料 Fe Si2 / Bi2 Te3界面温度的建模计算与实验验证 ,在固定热冷端温区内积分得出的 Z- ΔT值与界面温度 Ti 的关系曲线为 :Z- ΔT =0 .6 72 +11.7× 10 - 4Ti - 1.31× 10 - 6 T2i - 3.4 9× 10 - 9T3i该关系可用来表征两元梯度结构的热电性能。从拟合曲线上得出该梯度结构的最佳界面温度为 2 2 0℃～ 2 30℃ ,这与实验测出两单段材料 (Fe Si2 ,Bi2 Te3)长度比为 10∶ 1左右时所形成的界面温度较为接近。通过测试不同长度比的材料输出功率 ,也发现 10∶ 1梯度材料的最大输出功率较大 ,是相同温差下单段 β- Fe Si2 材料的 2倍～ 2 .6倍。     

硼掺杂球磨SiGe合金的热电性能

SiGe合金热电材料作为一种传统的高温热电材料一直以来受到广泛关注。本研究通过B在球磨SiGe合金中的P型掺杂,有效增加了材料的载流子浓度,优化材料的电学性能。通过球磨降低材料的晶粒尺寸,增强晶界对声子的散射,降低材料的晶格热导率。另外,B掺杂使点缺陷散射和载流子-声子散射得到增强,材料的晶格热导率进一步降低。在室温时,Si_(0.8)Ge_(0.2)B_(0.04)的晶格热导率为~4Wm~(-1) K~(-1)。由于掺杂后电导率提高,热导率降低,因此热电优值zT得到了提高。在850K时,Si_(0.8)Ge_(0.2)B_(0.04)的最大热电优值为0.42,与Si_(0.8)Ge_(0.2)B_(0.002)的样品相比,其优值提高了2.5倍左右。     

原位氧化对Al掺杂β-FeSi2热电材料结构与性能的影响

研究了快速凝固／热压Al掺杂FeSi2基合金中的微观组织特征以及原位生成氧化物颗粒对热电材料电学性能的影响。结果表明，随着对快速凝固粉末氧化处理时间的延长，P型掺杂的β-FeSi2半导体会先转变成n-型，然后又转变成P-型半导体，并存在“热伏极性反转”现象，氧化处理降低β-FeSi2基热电材料的电学性能，未经氧化处理的FeAl0.1Si2材料在测量温度范围内的功率因子最大，在500℃达到465μW.m^-1.K^-1。     

Mg2(Si,Sn)合金大尺寸试样低温固相反应法制备及其热电性能

Mg2(Si,Sn)合金是一种受到广泛关注的中温区热电材料,具有成本低廉、环境友好等优点.Mg2(Si,Sn)材料研究中非常重要的一环在于如何实现对Mg元素的精准控制,采用低温固相反应法可能是一种切实有效的方法.本研究通过低温固相反应法成功制备了高质量Mg2(Si,Sn)合金试样,并将此方法应用至百克级Mg2 Si0....     

高温高铅焊料无铅化的研究进展

微电子封装工业中应用于高温领域的高铅焊料的无铅化是一个国际化难题。对目前高温无铅焊料的研究进展进行了综述,包括80Au-20Sn、Bi基合金、Sn-Sb基合金和Zn-Al基合金。从各种焊料的熔化行为、力学性能、导电导热性能、润湿性、界面反应和可靠性等方面,总结了这些高温无铅焊料的特性以及在应用中各自存在的问题。通过比较,认为Sn-Sb基合金在高温领域取代高铅焊料将有很大的应用前景。     

水热合成Bi-Te-Se合金及其热电性能

用水热法在473K下反应24h,制备了Bi-Te-Se三元合金.其粉末产物由结构相同成份接近的两相Bi-Te-Se合金组成.粉末在523K,50MPa压力下热压成的块材也是两相结构.粉末和块体材料的微观形貌均由层片状颗粒组成,层片厚度为100nm左右.通过改变Te的相对含量,可以调节施主掺杂浓度.材料具有很低的热导率,在349K时试样Bi2Te2.85Se0.45具有晶格热导率最低值为0.33W/m·K.此时,它也具有最高的ZT值为0.60.     

聚合物锂离子电池正极导电剂最佳含量测定

对锂离子电池交流阻抗谱测定表明,锂离子电池正极在充放电循环过程中其电化学反应阻抗的变化值与电极中导电剂含量有一定的相关性。介绍了根据这一相关性得到一种新的确定锂离子电池正极中导电剂最佳含量的方法。