作者:邹平; 吕丹; 徐桂英 期刊:《物理学报》 2020年第05期
采用高压烧结技术制备了稀土元素Tb掺杂的n型Bi2Te2.7Se0.3基纳米晶块体热电材料.将高压烧结成型的样品于633 K真空退火36 h.研究了Tb掺杂量对样品的晶体结构和热电性能的影响.结果表明,高压烧结制备的样品为纳米结构, Tb掺杂使样品的晶胞体积变大,功率因子增大,热导率降低,从而使ZT值提高.Tb掺杂量为x=0.004是最优的掺杂量,该掺杂量的高压烧结样品经退火处理后,于373 K时ZT值达到最大为0.99,并且在323-473 K范围内, ZT值均大于0.8...
作者:田园园; 刘安邦; 张梦君; 王俊丽; 谢华清; 吴子华; 王元元 期刊:《上海第二工业大学学报》 2019年第04期
热电器件(thermoelectric generator,TEG)能够直接将热能转化为电能,且具有体积小,无运动部件,寿命高,运行成本低等优点。相变材料(phase change material,PCM)在相变时能够恒温吸收、释放大量热量,因此被广泛应用于热电发电领域以稳定热端温度。设计了一种嵌入式的相变-热电(PCM-TEG)系统,探究了热源停止供热后的一段时间内,相同体积不同长度的PCM对TEG发电性能的影响。结果表明,被PCM包裹的长度与总长度的比值为40%时,PCM-TEG系...
作者:王乙涵; 尹强; 杜凯; 殷勤俭 期刊:《高等学校化学学报》 2020年第01期
以甲基橙为软模板,六水合三氯化铁为催化剂,在水溶液中通过沉淀聚合法制备了管径为20~180 nm的聚吡咯(PPy)纳米管;以聚吡咯纳米管为基体,通过原位聚合制备了聚吡咯/聚苯胺(PPy/PANi)二元复合纳米管.研究发现,在PPy/PANi二元复合纳米管中,PANi均匀地包覆在PPy纳米管表面,并形成有序堆积,PPy与PANi间存在强烈的π⁃π共轭作用与氢键作用,当PPy与PANi单体摩尔比为1∶2时,PPy/PANi二元复合纳米管的功率因子在363 K时达到0.74μW/(m·K^2).
作者:秦丙克; 籍永华; 白志玲; 黄润; 张金柱 期刊:《稀有金属材料与工程》 2019年第10期
采用固相反应法成功合成了具有纳米结构的p型Co Sb3。采用XRD和SEM对样品的物相组成和晶体结构进行了表征。在室温下对不同温度和保温时间制备的样品进行了电学性质测试,选择了室温功率因子较高的样品,研究了不同温度下的热电性能。结果表明:采用球磨结合固相反应法可以制备出单相的方钴矿热电材料,所制备的样品内部含有孔径均匀的微气孔,晶粒尺寸在纳米范围。当制备温度为863 K时,在测试温度469.8 K时,样品获得最大Seebeck系数222...
作者:许易; 许小言; 张薇; 欧阳滔; 唐超 期刊:《物理学报》 2019年第24期
热电材料能够将废热能直接转换成电能,近年来受到了科技工作者们的广泛关注.本文采用非平衡格林函数方法系统地研究了晶界对石墨烯纳米带热电性能的调控作用.研究结果表明:晶界能有效地提高石墨烯纳米带的塞贝克系数,同时可以极大地抑制其热导(包含电子和声子部分).基于这两个积极的效应,多晶石墨烯纳米带的热电转换性能得到了显著的增强.在室温下,多晶石墨烯纳米带的热电品质因子约为0.3,较完美石墨烯纳米带(约为0.05)提升了6倍左...
自从发现热电直接转换中的泽贝克效应(Seebeck effect,又称温差电效应,1821年)、佩尔捷效应(Pel-tier effect,1833年)和汤姆孙效应(Thomson effect,1855年),人们逐渐意识到了热电转换技术在量热、发电和制冷等方面的应用。近几十年来,随着全球能源短缺与环境恶化问题日益突出,可再生能源的利用受到广泛关注。具有小尺寸、高可靠性、无传动部件、无噪音、无污染等优点的热电转换技术成为材料科学研究热点之一。
研究了低温合成保温时间工艺参数对钡铟双填充方钴矿快速制备样品的影响,并重复验证了采用熔融急冷(淬火)-低温合成高温烧结SPS工艺快速制备Ba、In双填充方钴矿热电材料的可行性。结果表明:熔融急冷(淬火)结合低温合成高温烧结SPS工艺快速制备出了单相填充CoSb3基热电材料,极大地缩短了制备时间。样品在低温阶段合成高温阶段烧结,样品的热电性能随低温合成保温时间的延长先增加后降低,这与样品在合成烧结过程中Sb的挥发...
作者:高远; 曹洪杨 期刊:《稀有金属与硬质合金》 2017年第04期
以Bi_2Te_(2.7)Se_(0.3)为基础配比,99.99%的高纯Te、Bi、Se为原料,通过高温真空熔炼合金化-无氧环境机械粉碎-精密筛分制粉-独创热压装置快速热压工艺,制备出块体n型碲化铋基热电材料。采用粒度分析仪、扫描电镜、氧氮分析仪对合金粉末的粒度和氧含量进行了测定,用X射线衍射仪对合金粉末的物相结构进行了表征,并对热压块体样品的抗弯强度进行测试。热电性能测试结果显示,所制备热压块体样品不同方向的Seebeck系数和ZT值(热电...
作者:李玲玲; 张丽鹏; 于先进 期刊:《山东陶瓷》 2007年第02期
本文论述了不同种类热电材料的结构特征和热电性能。阐述了提高热电材料热电性能的方法、途径以及热电材料在温差发电和制冷等方面的应用,并指出热电材料作为能源的转化方式必将成为材料界的研究重点。
文章通过水热法合成高电导率无机纳米材料Bi2Te3,将其与聚3,4-二氧乙撑噻吩:聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)超声混合均匀,通过冷冻干燥制备不同Bi2Te3含量的PEDOT:PSS/Bi2Te3气凝胶复合材料,探究了改变Bi2Te3含量对复合材料的影响,并对其微观结构及导电性能进行了测试分析。实验研究发现随着Bi2Te3含量的增加,电导率呈现增加趋势,但存在一个最佳含量使复合材料的电导率最大。
作者:曹卫强; 高俊岭; 唐新峰 期刊:《广州化工》 2011年第05期
将熔体旋甩法(MS)用于制备Ⅰ-型Sr8Ga16Ge30笼合物,研究了MS对Sr8Ga16Ge30笼合物微结构及热电性能的影响。结果表明,MS得到的Sr8Ga16Ge30薄带自由面晶粒尺寸随冷却速率的增加而减小,接触面未有明显结晶现象。薄带经SPS烧结得到的致密块体结构中存在大量精细的层状结构。与熔融+SPS制备的试样相比,熔融+MS+SPS制备的Sr8Ga16Ge30试样的电导率变化不大,Seebeck系数增加,热导率显著降低,其中铜辊转速为4 000 r/min的Sr8Ga16Ge30试...
作者:邹家桢; 陈欣琪; 范宇驰; 王连军; 顾士甲 期刊:《陶瓷学报》 2019年第01期
本文首先采用溶剂热法合成了Bi2Te3纳米片,然后利用放电等离子烧结技术(SPS)烧结制备了Bi2Te3块体热电材料,并研究了表面活性剂(聚乙烯吡络烷酮,PVP)对Bi2Te3形貌、尺寸以及块体热电性能的影响。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、热电测试系统、激光热导仪对样品进行了表征和性能测试。结果表明,所合成的Bi2Te3呈六边形单晶纳米片,尺寸约800nm、厚度约20nm。对比块体样品的热电性能发现,在合成Bi2Te3纳米片的过程中...
作者:谢娇; 王家俊; 俞秋燕; KHOSO; Nazakat; Ali; 赵佳佳 期刊:《纺织学报》 2018年第11期
为得到一种新型的柔性可穿戴温差发电织物,通过聚(3,4-乙烯二氧噻吩)与聚苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)将碳纳米管(CNTs)均匀分散,采用浸渍烘干法,制备CNTs/PEDOT/PSS温差发电复合材料。借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪表征了该温差发电复合纺织材料的表面形貌和结晶情况,测试了不同质量分数CNTs下的Seebeck系数、电导率和热导率,通过计算热电优值讨论了其热电性能,并研究了透湿性、折皱回复性等服用性能。结果表明:随着CNTs质量分数的增...
作者:刘晓珍; Z.A.Munir; 邹从沛 期刊:《核动力工程》 2004年第03期
采用场激活方法合成掺杂浓度不同的两层非均匀梯度β相FeSi2,用波谱分析了掺杂在两层界面处的分布,并测量了Mn掺杂和Co掺杂的两层非均匀掺杂梯度材料的Seebeck系数和电导率,计算了功率因子.与相应的均匀材料相比,这种结构具有调节热电性能与温度分布的能力.
作者:李伟华; 廖晓; 季涛; 张小影; 张雄 期刊:《建筑材料学报》 2017年第05期
为了提高水泥基材料的热电性能,采用水热合成法制备了纳米MnO2粉末,并将其作为热电组分掺入到水泥浆中,研究了不同掺量下水泥基复合材料的热电性能,并着重探讨了其热电机理.结果表明:水泥基复合材料的Seebeck系数随着纳米MnO2粉末掺量的增加而增大,当纳米MnO2粉末掺量为水泥质量的5.0%时,水泥基材料的Seebeck系数高达3 300.0μV/℃,约为碳纤维水泥基材料的30倍之多.研究结果在建筑工程领域余热回收及空调制冷等方面具有潜在应用价...
作者:王凯; 仲德晗; 张扬; 孙乃坤 期刊:《沈阳理工大学学报》 2019年第04期
利用化学沉积技术在云母衬底上制备Bi2Te3薄膜,采用光学显微镜研究不同的制备条件对Bi2Te3薄膜样品形貌的影响,并使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪和Seebeck系数电导率测试仪分析Bi2Te3薄膜的物相、厚度、元素含量和热电参数。实验结果表明,在蒸发源温度为525℃、携带气流流速为30sccm、生长压力为50Pa的最佳条件下制备出高质量连续、室温功率因子为48.2μWm^-1K^-2的Bi2Te3薄膜。
作者:蔡新志; 朱刘 期刊:《热加工工艺》 2018年第13期
以P型四元(Bi,Sb)2(Te,Se)3合金熔炼锭为原料,经过两次热压获得了结构致密和热电性能优异的热电材料,且与相同组分的粉末热压工艺制备的样品进行了对比。分别采用XRD和SEM对熔炼合金锭、一次和二次热压块体、粉末热压样品的物相、微观结构进行了分析,对材料室温热电性能进行了测试。结果表明:采用两次热压方法制备的样品相对密度升高、局部晶粒细化,其热电性能明显升高且优于同组分热压样品,在室温取得的热电性能优值Z为2.64×...
作者:崔教林; 杨炜; 赵伟敏; 徐雪波 期刊:《中国有色金属学报》 2005年第10期
采用SPS法制备了p-型四元Al-Bi-Sb-Te合金,研究其微结构和热电性能.结果表明:Al含量直接影响材料的电、热学输运性能.当材料中Al替代Sb元素后,四元合金AlxBi0.5Sb15-xTe3(x=0.05~0.2)的电导率明显增大;在室温附近,x=0.1的合金其电导率可达3.3×104Ω-1·m-1,大约是三元Bi0.5Sb1.5 Te3合金的2倍;四元合金系的最小Seebeck系数α为115μV/K,说明材料属p-型半导体;当温度为411 K时,合金AlxBi0.5-Sb1.5-xTe3(x=0.1)的ZT值出现最大值,其值为0...
研制PtRh10-Pt热电偶的Cu-CuNi0.6补偿导线.对材料的电阻率、抗拉强度、延伸率、热电性能进行测试并进行X-射线衍射分析.CuNi0.6合金的最佳Ni含量为0.6%~0.61%.Cu-CuNi0.6补偿导线与S型热电偶的热电性能在温度0~200℃范围内是相似的.在100℃时补偿导线的热电势比较接近于S型热电偶,200℃时略低,而50℃时又略高.在要求精密测量时,由补偿导线引起的误差不可忽视.
引言进入21世纪,无论材料的发展、科技的进步以及社会的前进,都在向环保的方向努力。热电材料作为一种功能材料,通过固体中载流子(电子或空穴)的运输从而实现热能和电能的相互转换[1]。该材料具有稳定性高、尺寸规模可调、无运动部件且不产生任何污染及副产品等优点。