赵雪盈
,
柏胜强
,
李小亚
,
周燕飞
,
陈立东
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00803
采用熔融法结合SPS烧结技术合成了SryCo4Sb12-xTex化合物, 并探讨了Te掺杂对化合物热电性能的影响. 采用XRD及EPMA确定了相组成及化学成分, 并测试了材料的高温热电性能. 实验结果表明, 虽然Te掺杂降低了Sr在CoSb3中的填充量, 但是与具有相近Sr填充量的基体相比, Te掺杂提高了材料的载流子浓度和电导率, 同时也提高了塞贝克系数; Te掺杂由于引入了电子-声子散射, 进一步降低了材料的晶格热导率, 并且随着Te掺杂量的增加, 晶格热导率的降低幅度提高; 对x=0.05的样品Sr0.18Co4Sb11.95Te0.05, 在850K时, 材料的最大ZT值接近1.0, 与具有相近填充量的基体材料相比, ZT值提高了35％.
关键词:
Te 掺杂
,
SryCo4Sb12-xTex compound
,
thermoelectric transport properties
吴汀
,
江莞
,
陈立东
,
李小亚
,
张建峰
稀有金属材料与工程
采用固相反应法制备了Te掺杂的TiCoSb基half-Heusler化合物.X射线衍射分析表明,Te掺杂的TiCoSb化合物是单相.在300～850 K的温度范围内测量了材料的电阻率、赛贝克系数和热导率.结果表明:未经掺杂的TiCoSb化合物是n型半导体,在高温下有很高的赛贝克系数.在Sb位掺杂Te后,材料的电阻率和赛贝克系数的绝对值随着掺杂量的增加明显降低.材料的热导率随着掺杂量的增加而呈小幅度减小.Te掺杂后材料ZT值提高,最高的ZT值比基体提高了5倍多.
关键词:
half-Heusler化合物
,
TiCoSb
,
固相反应
,
热电性能
梁高飞
,
许振明
,
李小亚
,
李建国
,
姜启川
钢铁研究学报
综述了耐磨钢中共晶体团球化的研究进展情况.通过分析共晶体的结构及形成机理,提出了采用变质处理控制钢液凝固组织,在铸态下获得团球状共晶体增强钢基自生复合材料的新方法.该材料利用团球状γ+(Fe,Mn)3C两相共晶体来强化高韧性钢基体,因而具有优异的力学性能和耐磨性,是抵抗中、低冲击磨料磨损工况的理想材料,具有广阔的应用前景.
关键词:
耐磨钢
,
共晶体团球化
,
自生复合材料
赵德刚
,
李小亚
,
江莞
,
陈立东
无机材料学报
doi:10.3724/sp.j.1077.2009.00545
Mo-Cu合金电极被成功应用于CoSb3基热电发电元件. 通过调节合金中铜的含量，Mo50Cu50合金取得了与CoSb3良好的热匹配. 借助于放电等离子烧结(SPS), Mo-Cu合金通过钛层成功实现了与CoSb3热电材料的连接. 在CoSb3/Ti/Mo-Cu界面区域，没有发现微裂纹，扫描电镜（SEM）显示在CoSb3/Ti界面处生成了TiSb相. 500℃的热时效实验表明，CoSb3/Ti界面区域的TiSb相厚度略有增加，显示了良好的热稳定性. 随着热时效时间的延长，接头的剪切强度降低. 四点探针测试表明，界面区域界面电阻很小，界面接触电阻率在20～30μΩ·cm2，显示了热电接头良好的电接触.
关键词:
热电元件
,
SPS
,
CoSb3
赵雪盈
,
陈立东
,
柏胜强
,
裴艳中
,
李小亚
稀有金属材料与工程
采用熔融法结合放电等离子烧结(SPS)技术合成了P型填充方钴矿化合物Sr0.5Co4-xFexSb12,并研究了Fe掺杂对该化合物高温热电性能的影响.采用X-射线衍射(XRD)及电子探针(EPMA)表征了化合物的物相及化学成分,在300～850K温度范围内测试了化合物的电导率、赛贝克系数和热导率,采用Van dePauw方法测试了化合物的室温载流子浓度.实验结果表明,化合物的主要相组成为Sr0.5Co4-xFexSb12方钴矿相,同时含有少量FeSb2和CoSb2杂质相.化合物的赛贝克系数均为正值,表明为空穴导电.随着Fe掺杂量的增加,化合物的载流子浓度及电导率增加,赛贝克系数降低,晶格热导率降低,最小室温晶格热导率为1.97 Wm-1K-2.对于化合物Sr0.52Co2.32Fe1.68Sb12,在850K时获得的最大热电性能指数ZT约为0.60.
关键词:
Fe掺杂
,
填充方钴矿化合物
,
热电性能
万俊霞
,
季诚昌
,
赵雪盈
,
李小亚
,
陈立东
稀有金属材料与工程
采用熔融法制备了P型填充式方钴矿化合物Yb_yFe_xCo_(4-x)Sb_(12),并研究了Co位Fe掺杂对该化合物热电传输特性的影响.在300～850 K的温度范围内,测试了化合物的电导率、赛贝克系数和热导率.结果表明,化合物的主要相组成为Yb_yFe_xCo_(4-x)Sb_(12),EPMA结果显示化合物中含有微量FeSb_2和CoSb_2杂质相.化合物的赛贝克系数均为正值,表明为p型半导体.随着Fe掺杂量的增加,化合物的电导率增加,晶格热导率降低,最小室温晶格热导率仅为1.33 W·m~(-1)K~(-1),对于化合物Yb_0.29Fe_1.2Co_2.8Sb_(12),在800 K时获得最大热电优值ZT约为0.67.
关键词:
填充式方钴矿
,
Fe掺杂
,
热电性能
赵德刚
,
李小亚
,
江莞
,
陈立东
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00545
Mo-Cu合金电极被成功应用于CoSb3基热电发电元件. 通过调节合金中铜的含量,Mo50Cu50合金取得了与CoSb3良好的热匹配. 借助于放电等离子烧结(SPS), Mo-Cu合金通过钛层成功实现了与CoSb3热电材料的连接. 在CoSb3/Ti/Mo-Cu界面区域,没有发现微裂纹,扫描电镜(SEM)显示在CoSb3/Ti界面处生成了TiSb相. 500℃的热时效实验表明,CoSb3/Ti界面区域的TiSb相厚度略有增加,显示了良好的热稳定性. 随着热时效时间的延长,接头的剪切强度降低. 四点探针测试表明,界面区域界面电阻很小,界面接触电阻率在20～30μΩ·cm2,显示了热电接头良好的电接触.
关键词:
热电元件
,
放电等离子烧结
,
锑化钴
赵雪盈
,
柏胜强
,
李小亚
,
周燕飞
,
陈立东
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00803
采用熔融法结合SPS烧结技术合成了SryCo4Sb12-xTex化合物,并探讨了Te掺杂对化合物热电性能的影响.采用XRD及EPMA确定了相组成及化学成分,并测试了材料的高温热电性能.实验结果表明,虽然Te掺杂降低了Sr在CoSb3中的填充量,但是与具有相近Sr填充量的基体相比,Te掺杂提高了材料的载流子浓度和电导率,同时也提高了塞贝克系数;Te掺杂由于引入了电子-声子散射,进一步降低了材料的晶格热导率,并且随着Te掺杂量的增加,晶格热导率的降低幅度提高;对x=0.05的样品Sr0.18Co4Sb11.95Te0.05,在850K时,材料的最大ZT值接近1.0,与具有相近填充量的基体材料相比,ZT值提高了35%.
关键词:
Te掺杂
,
SryCo4Sb12-xTex化合物
,
热电传输性能
樊毅
,
李小亚
,
蒋永锋
,
包晔峰
无机材料学报
doi:10.15541/jim20130659
研究了Sb掺杂对N型half-Heusler化合物Zr0.25Hf0.25Ti0.5NiSn1-xSbx (x=0、0.002、0.005、0.01、0.02、0.03)热电传输特性的影响。结果显示，随着Sb掺杂量增加，材料的载流子浓度提高，电阻率降低，尤其是低温(<300 K)电阻率下降显著，赛贝克系数降低，且取得最大赛贝克系数的温度向高温端移动，最大功率因子增加~20%，材料的热导率增大，主要是电子热导率提高的贡献，晶格热导率影响不大；当 Sb 掺杂量较低时(x<0.01)，材料的最大热电性能优值ZT值在0.77左右，掺杂量x=0.005的样品ZT值在整个温度区间内最优。
关键词:
N型Half-Heusler
,
Sb掺杂
,
热电传输特性
姚铮
,
仇鹏飞
,
李小亚
,
陈立东
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160136
如何有效控制方钴矿基热电材料的制备成本成为其商业化应用的瓶颈.本课题组采用一种简单并且可放量的方法来制备n型填充方钴矿热电材料.该法由感应熔融淬、火和放电等离子烧结(SPS)组成,制备周期(少于30 rmin)远小于传统制备方法:电阻炉熔融(超过24 h),退火(1 w)和SPS.该法同传统制备工艺相当,制备的方钴矿块体材料具有相对均匀的物相成份和组织结构,以及良好的热电性能,这得益于将经历感应熔融、淬火冷凝工艺形成的Sb/CoSb/CoSb2包晶偏析结构破坏,能同时实现快速反应和致密化.良好的热电性能和较少的生产周期及能耗,使该法有望发展成为具有潜在应用前景的填充方钴矿热电材料工业化制备工艺.
关键词:
填充方钴矿材料
,
熔融-淬火/放电等离子烧结
,
微观组织结构
,
热电性能
