魏平
,
董春垒
,
赵文俞
,
张清杰
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00577
采用熔融结合放电等离子体烧结制备了单相Ba0.3In0.2Ni0.05Co3.95Sb12块体材料,并用湿化学包覆处理方法制各了纳米SiO2包覆的Ba0.3In0.2Ni0.05Co3.95Sb12/SiO2纳米复合材料,重点研究了两种(Ba,In)双原子填充方钴矿基块体材料在300～723～300 K范围热循环2000次过程中其显微结构、化学成分和热电性能的演变特征.结果发现,纳米SiO2包覆可以显著提高(Ba,In)双原子填充方钴矿块体材料的热稳定性,单相Ba0.3In0.2Ni0.05Co3.95Sb12块体材料晶界处的显微结构和化学成分发生显著变化,Ba0.3In0.2Ni0.05Co3.95Sb12/SiO2纳米复合材料几乎没有影响,纳米SiO2起着稳定晶界和抑制晶内元素扩散与挥发的作用.热循环过程中,两种材料在300和500K时的综合热电性能ZT值相近,变化很小;800 K时,单相块体材料的ZT值呈逐渐降低趋势,纳米复合材料由于受热导率的复杂变化影响其ZT值,随淬火次数增加而逐渐增大,淬火1800次时ZT值达到1.12,甚至高于未淬火的Ba0.3In0.2Co3.95Ni0.05Sb12/SiO2纳米复合材料(1.08)和淬火1800次后的单相Ba0.3In0.2Co3.95Ni0.05Sb12块体材料(1.10)的ZT值.
关键词:
热电材料
,
SiO2包覆
,
填充方钴矿
,
热稳定性
吴汀
,
柏胜强
,
史迅
,
陈立东
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.12615
利用熔融法和等离子放电烧结(sPs)制备单相双原子填充BaxEuyCo4Sb12方钴矿材料并测试其高温热电性能.实验发现,在高填充量下(x+y＞40％),材料在高温时具有高的功率因子(＞60 W/(cm·K2)).在方钴矿的晶格空洞中同时引入Ba和Eu两种填充原子,能增强晶格声子散射,从而大幅降低方钴矿的晶格热导.实验证实,BaxEuvC04Sb12体系的晶格热导显著降低,其室温晶格热导最低达1.7 W/(m·K).与此对应的是双原子填充BaxEuyCo4Sb12方钴矿材料的热电优值(ZT值)明显增大,其中Ba0.19Eu0.23Co4Sb12的ZT值在850 K时达到了1.3.
关键词:
热电
,
填充方钴矿
,
输运性能
