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快速急冷法对β-Zn_4+xSb₃材料热电及力学性能的影响

戚德奎 , 鄢永高 , 李涵 , 唐新峰

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00603

β-Zn₄Sb₃是一种重要的中温热电材料, 但其较差的力学强度和可加工性限制了其实际应用. 本文采用熔体旋甩法结合放电等离子烧结技术快速制备了一系列具有高热电性能和高力学强度的β-Zn_4+xSb₃块体材料. 通过调节Zn的含量, 优化了其热电性能, 随着Zn含量的增加, 电导率增大, Seebeck系数有所下降, 热导率增加. 在700K时, Zn_4.32Sb₃样品的ZT值达到1.13, 相比熔融法制备的样品提高了约40%. 该制备方法所得到的样品具有极高的抗压强度, 与熔融法制备的样品相比较, 所有样品的抗压强度均提高了一倍以上, 这种高热电性能和高力学强度的β-Zn_4+xSb₃块体材料具有很好的应用前景.

关键词: &beta , -Zn_4+xSb₃ , nanostructure , thermoelectric performance , mechanical property

快速急冷法对β-Zn4+xSb3材料热电及力学性能的影响

戚德奎 , 鄢永高 , 李涵 , 唐新峰

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00603

β-Zn4Sb3是一种重要的中温热电材料,但其较差的力学强度和可加工性限制了其实际应用.本文采用熔体旋甩法结合放电等离子烧结技术快速制备了一系列具有高热电性能和高力学强度的β-Zn4+xSb3块体材料.通过调节Zn的含量,优化了其热电性能,随着Zn含量的增加,电导率增大,Seebeck系数有所下降,热导率增加.在700K时,Zn4.32Sb3样品的ZT值达到1.13,相比熔融法制备的样品提高了约40%.该制备方法所得到的样品具有极高的抗压强度,与熔融法制备的样品相比较,所有样品的抗压强度均提高了一倍以上,这种高热电性能和高力学强度的β-Zn4+xSb3块体材料具有很好的应用前景.

关键词: β-Zn4+xSb3 , 纳米微结构 , 热电性能 , 抗压强度

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