段兴凯
,
胡孔刚
,
满达虎
,
丁时锋
,
林伟明
,
金海霞
材料科学与工程学报
采用真空熔炼及热压方法制备了K和Al共掺杂P型Bi0.5Sb1.5Te3热电材料.XRD分析结果表明,K0.04Bi0.5Sb1.5-xAlxTe3块体材料的XRD图谱与Bi0.5Sb1.5Te3的图谱完全对应,SEM形貌分析表明材料具有一定的层状结构和微孔.K和Al共掺杂提高了Bi0.5Sb1.5Te3在室温附近的Seebeck系数.除了K0.04Bi0.5Sb1.34Al0.12Te3样品的300K和400K以上的高温区,以及共掺杂样品的500K高温附近之外,K和Al共掺杂均使Bi0.Sb1.5Te3材料的电导率降低.在300～500K温度范围内,K0.04Bi0.5Sb1.42Al0.04Te3样品的热导率均小于Bi0.5Sb1.5Te3的热导率.在300～350K温度范围内,K0.04Bi0.5Sb1.42Al0.04Te3样品的热电优值较Bi0.5Sb1.5Te3有较大幅度的提高.
关键词:
共掺杂
,
显微结构
,
热压
,
热电性能
段兴凯
,
胡孔刚
,
丁时锋
,
满达虎
,
金海霞
,
林伟明
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.01.019
采用真空熔炼和热压烧结技术制备了 K 和Al 共掺杂 Bi2 Te2．7 Se0．3热电材料.利用 X 射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对样品的物相结构和表面形貌进行了表征. XRD 分析结果表明,K0．04 Bi1．96-x Alx Te2．7 Se0．3块体材料的 XRD 图谱与 Bi2 Te2．7 Se0．3的 XRD 图谱对应一致,SEM 形貌表明材料组织致密且有层状结构特征.K0．04 Bi1．92-Al0．04 Te2．7 Se0．3合金提高了材料的 Seebeck 系数,K0．04 Bi1．88 Al0．08 Te2．7 Se0．3和 K0．04 Bi1．84 Al0．12 Te2．7 Se0．3大幅度提高了材料的电导率,通过 K 和 Al 部分替代 Bi,使材料的热导率有不同程度的减小,在300~500 K 温度范围内,K 和 Al共掺杂均较大幅度地提高了 Bi2 Te2．7 Se0．3的热电优值.
关键词:
共掺杂
,
热压
,
微结构
,
热导率
,
热电性能
段兴凯
,
胡孔刚
,
丁时锋
,
满达虎
,
金海霞
材料科学与工程学报
采用真空熔炼及热压烧结方法制备了Na和Ga共掺杂n型Bi2Te2.7Se0.3热电材料.XRD结果表明,Na0.04Bi1.96-xGaxTe2.7Se0.3块体材料的XRD图谱与Bi2Te2.7Se0.3的图谱对应一致.通过EDAX技术对Na0.04Bi1.96-xGaxTe2.7Se0.3块体材料的成分进行了分析,无氧化现象.在298～523K温度范围内,在垂直于热压方向对样品的电热输运性能进行了测试分析,结果表明Na和Ga共掺杂可以有效地提高Bi2Te2.7Se0.3的载流子浓度,从而使电导率得到明显改善,但同时Seebeck系数有不同程度的损失.由于晶格热导率减小,Na掺杂及共掺杂样品Na0.04Bi1.96-xGaxTe2.7Se0.3(x=0.04)均使热导率降低.当Na掺杂浓度为0.04时,随着Ga掺杂浓度的增加,热导率呈现递增的现象,Na和Ga共掺杂样品Na0.04 Bi1.96-xGaxTe2.7Se0.3(x=0.04)的热电优值获得了较明显的提高,在398K时的最大ZT值为0.75.
关键词:
共掺杂
,
Bi2Te2.7Se0.3
,
电输运性能
,
热输运性能
段兴凯
,
胡孔刚
,
丁时锋
,
满达虎
,
林伟明
,
金海霞
稀有金属材料与工程
采用真空熔炼及热压方法制备了Ga和K双掺杂N型Bi2Te2.7Se0.3热电材料.XRD分析结果表明,Ga和K已经完全固溶到Bi2Te2.7Se0.3晶体结构中,形成了单相固溶体合金.SEM分析表明,材料组织致密且有层状结构特征.通过Ga和K部分替代Bi,在300～500 K的大部分温度范围内,Ga和K双掺杂对提高Bi2Te2.7Se0.3的Seebeck系数产生了积极的作用,同时双掺杂样品的电导率也得到明显的提高.Ga和K双掺杂样品的热导率都大于未掺杂的Bi2T2.7Se0.3,Ga0.02Bi1.94K0.04Te2.7 Se0.3合金在500 K获得ZT最大值为1.05.
关键词:
双掺杂
,
热压
,
显微结构
,
热电性能
段兴凯
,
江跃珍
,
胡孔刚
,
况菁
,
仪登亮
,
金海霞
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2017.05.022
采用钽管封装熔炼和热压烧结技术制备了Ca2Si(1-x)Snx (x=0, 0.02, 0.04, 0.06)热电材料.利用X射线衍射(XRD)对样品的物相结构进行了表征,XRD结果表明,Ca2Si(1-x)Snx块体材料的XRD图谱与Ca2Si的XRD图谱对应一致,但所有样品中都出现Ca5Si3衍射峰.当掺杂量Sn为0.06时,样品Ca2Si(1-x)Snx (x=0.06)的XRD图谱中还出现了CaSn3相.在室温下测试了样品的霍尔系数,在300~873 K温度范围内研究了Sn掺杂对Ca2Si电导率和Seebeck系数的影响,随着Sn掺杂浓度的增加,电导率逐渐增大,Seebeck系数则减小.分析了Sn掺杂对Ca2Si晶格热导率和热导率的影响,Sn掺杂浓度为x=0.02和x=0.04时,晶格热导率减小,从而对热导率有所优化,其中Ca2Si(1-x)Snx (x=0.02)的热导率得到明显地改善,在300~873 K温度范围内,其热导率都低于Ca2Si的热导率.在550~873 K温度范围内,Ca2Si(1-x)Snx (x=0.02)表现了较高的ZT值,873 K时的最大ZT值为0.22.
关键词:
微结构
,
热压
,
电导率
,
晶格热导率
,
热导率
