谭刚健
,
鄢永高
,
李涵
,
苏贤礼
,
唐新峰
功能材料
采用熔融旋甩(MS)技术结合放电等离子烧结(SPS)工艺制备了方钴矿化合物Ce0.8Fe4-xNixSb12(x=0～0.15),并对样品进行了相组成及微观结构分析和热电性能表征.研究结果表明,所有样品均为单相且呈P型传导.Ni对Fe进行取代后,电导率有一定程度下降,但Seebeck系数得到显著提高.然而由于Ni取代同时导致了载流子热导的降低以及合金化散射引起晶格热导率减小而使其总热导率大幅度下降.其中,x=0.05和x=0.10样品在800K时最大无量纲热电优值均达到0.73,相比于参比样Ce0.8Fe4Sb12提高了约18%.
关键词:
熔融旋甩
,
方钴矿
,
热导率
,
热电性能
罗文辉
,
李涵
,
郝文
,
胡小龙
,
唐新峰
功能材料
采用电弧熔炼、快速球磨结合放电等离子烧结快速制备了单相Si80Ge20Bx(x=0.5、1、1.5、2)热电材料,对烧结后试样进行了物相结构分析和热电性能表征.结果表明,B的引入导致样品载流子浓度增加,电导率随着B掺量增加而大幅增加,而Seebeck系数反之下降.B的固溶增加试样中点缺陷浓度而导致声子散射增加,热导率下降明显.当x=1时,样品在1000K获得最大ZT值0.78.
关键词:
B掺杂SiGe合金
,
电弧熔炼
,
快速球磨
,
放电等离子烧结
,
热电性能
褚颖
,
唐新峰
,
赵文俞
,
张清杰
功能材料
首次采用乙醇sol-gel法制备二元Skutterudite化合物CoSb3纳米粉体.以CoCl2·6H2O和SbCl3为初始原料,乙醇为溶剂,柠檬酸为络合剂,经过溶胶-凝胶过程,将干燥凝胶研磨成粉,然后置于管式气氛炉中进行还原热处理.研究结果表明,当Sb/Co和C6H8O7/Co的摩尔配比适当,且还原气氛为H2,温度为300～600℃,最终可得到平均粒径尺寸在30nm左右的CoSb3纳米粉体.
关键词:
乙醇sol-gel
,
Skutterudite
,
纳米粉体
褚颖
,
唐新峰
,
万玲
,
赵文俞
,
张清杰
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2006.00298
探索了交叉共沉淀法制备纳米方钴矿化合物CoSb3. 以钴和锑的氯化物为原料, NaOH和氨水为沉淀剂, 室温下调节pH=5~10, 经过滤、洗涤、超声分散和真空干燥后得到了Co(OH)2和Sb2O3前驱体. 研究了还原热处理过程中还原气氛、温度、时间、原料配比对还原产物的相组成和粉体粒径的影响. 结果表明, 采用纯H2为还原气氛, 500℃下还原3h, 当Sb/Co摩尔比为3.15时, 可得到粒径均匀、平均粒径约为100nm的单相CoSb3粉体.
关键词:
交叉共沉淀
,
skutterudite
,
nano-sized powder
徐静静
,
杜保立
,
张文浩
,
唐新峰
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00593
采用超声化学法结合还原热处理合成了单相的AgSbTe2粉体, 并结合放电等离子烧结(SPS)制备了相应的块体. 系统研究了不同前驱体制备条件、热处理温度、时间和起始化学计量比对相组成的影响, 并对烧结块体的热电性能进行了初步研究. 结果表明: 超声化学法合成的前驱体在500℃、2h还原热处理后可以得到近单相的AgSbTe2,且通过调节起始原料的摩尔比可以得到单相的AgSbTe2. 所得粉体颗粒平均粒径约为10?m, 表面均匀分布着20~50nm的纳米颗粒. 性能测试表明单相样品的无量纲热电优值ZT值在570K最大可达1.14.
关键词:
AgSbTe2
,
sonochemicial method
,
heat treament
,
thermoelectric materials
李珺杰
,
唐新峰
材料科学与工程学报
采用化学氧化聚合法分别在高氯酸、硫酸、对甲基苯磺酸、樟脑磺酸溶液中合成了掺杂态聚苯胺,并研究了其热电性能.随着温度的升高,所有样品的电导率降低,Seebeck系数与ZT值均增加.对甲基苯磺酸掺杂的聚苯胺的电导率最高,303K时达811.1S/m,但其Seebeck系数在高温下增加缓慢.在373K以下,对甲基苯磺酸掺杂样品的ZT值最高;在373K以上,高氯酸掺杂样品的热电性能最好,在423K时ZT值达3.18×10~(-4).
关键词:
聚苯胺
,
掺杂
,
热电性能
赵雪盈
,
史迅
,
陈立东
,
唐新峰
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2006.00392
采用熔融法合成了Skutterudite化合物Co4-xNixSb12, 并研究了Ni掺杂对该化合物的高温热电性能的影响. 实验结果表明: 由于Ni向Skutterudite结构中提供电子, 导致化合物的载流子浓度和电导率随Ni置换量的增加而增加, Seebeck系数为负值, Seebeck系数的峰值温度随Ni置换量的增加向高温方向移动; Ni置换引入了电子-声子散射, 导致晶格热导率降低. 对于Skutterudite化合物Co4-xNixSb12, 得到的最大热电性能指数ZT约为0.55.
关键词:
Ni掺杂
,
skutterudite
,
thermoelectric transport properties
宋波
,
唐新峰
,
李涵
,
刘桃香
,
张清杰
功能材料
以3+价的Y作为填充原子,在y=0～0.4的组成范围内,合成了填充式方钴矿化合物YyFexCo4-xSb12,系统研究了Y填充分数对p型YyFexCo4-xSb12化合物电性能和热性能的影响.所有样品均显示为p型传导,随着Y填充分数的增加,方钴矿化合物的电导率下降;塞贝克系数随着温度的升高和Y填充分数的增加而增大,同时峰值朝低温方向移动.晶格热导率随Y填充分数的增加先减小后增加,在一定填充分数y时达到最小值.填充在Sb的20面体空洞中的Ba、Ce、Y原子能显著降低其晶格热导率,且晶格热导率降低幅度按Ba、Ce、Y离子半径减小的顺序增大.无量纲热电性能指数ZT随温度的升高而增大,组成为Y0.08Fe0.7Co3.3Sb12的填充式方钴矿化合物在750K时其最大无量纲热电性能指数ZT达0.7.
关键词:
p型方钴矿
,
填充分数
,
热电性能
刘桃香
,
唐新峰
,
宋晨
,
张清杰
稀有金属材料与工程
以Ba和Sm作为填充原子,用熔融法结合放电等离子快速烧结(SPS)制备出了单相的Ba和Sm复合填充的Skutterudite化合物BamSmnFexCO4-xSb12,研究了两种原子复合填充总量及填充比例对其热电性能的影响规律.结果表明:随着Ba和Sm双原子复合填充总量的增加,P型BamSmnFexCO4xSb12化合物的Seebeck系数增加、电导率和热导率降低.当复合填充总量相近时,Ba原子填充比例较大的Skutterudite化合物,其电性能稍好;而Sm原子填充比例较大的Skutterudite化合物,其热导率稍低.本研究中Ba0.218Sm0.204Fe1.51CO2.50Sb12化合物的最大热电性能指数Ztmax值在800 K 时为0.75.
关键词:
双原子填充
,
方钴矿
,
热电性能
赵文俞
,
张清杰
,
官建国
,
唐新峰
硅酸盐通报
doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2007.01.009
采用XPS技术研究了Fe/SiO2核壳复合粒子的表面化学成分和电子结构.结果表明,表面化学成分仅由Si和O元素组成,表面Si存在4种电子结构,表面O存在5种电子结构.表面硅4种电子结构的Si2p电子结合能及归属为:102.91 eV (51.18%)为Q4硅[Si(OSi)4],102.15 eV (23.23%)为Q3硅[Si(OSi)3OH],103.98 eV (18.70%)为Q2硅[Si(OSi)2(OH)2],101.35 eV (6.89%)为Q1硅[Si(OSi)(OH)3];表面氧5种电子结构的O1s电子结合能及归属为:532.85 eV(52.07%)为Q4硅基团中的氧,531.80 eV(19.93%)为Q3硅基团中的氧,533.90 eV (17.09%)为Q2硅基团中的氧,534.75 eV (7.65%)为Q1硅基团中的氧,530.55 eV (3.26%)为与金属铁核相互作用的氧.531.80和530.55 eV的氧原子数(19.93%+3.26%=23.19%)与102.15 eV的硅原子数(23.23%)非常相近,这不仅表明与金属铁核相互作用的表面氧为Q3硅基团中的氧,而且说明表面氧与金属铁核相互作用后O1s电子结合能会因为Fe给电子能力较大而降低.
关键词:
Fe/SiO2核-壳结构
,
纳米复合粒子
,
表面化学
,
电子结构
,
XPS
