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Ba填充方钴矿化合物的高压合成及热电性能

秦丙克 , 李小雷 , 李尚升 , 宿太超 , 马红安 , 贾晓鹏

无机材料学报

利用高压固相反应方法成功合成了Ba填充型方钴矿化合物Ba_xCo₄Sb₁₂(0.2≤x≤0.8), 并探讨了Ba填充及合成压强对化合物电学性能的影响. 采用XRD和SEM确定了相组成和晶体形貌, 并在室温下测试了材料的电阻率及Seebeck系数. 实验结果表明：高压可有助于提高Ba在CoSb₃中的填充含量; 化合物Ba_xCo₄Sb₁₂的晶粒直径处于微纳米级而且样品中含有大量的微气孔; 在合成压强为4.25GPa时, 样品Ba0.8Co4Sb12获得最高的功率因子13.19μW/(cm·K²).

关键词: 热电材料 , Ba-filled , skutterudite , high pressure synthesis

交叉共沉淀法制备Skutterudite纳米粉体的研究

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

Ni掺杂对Co_4-xNi_xSb₁₂热电转换性能的影响

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Co_4-xNi_xSb₁₂, 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Co_4-xNi_xSb₁₂, 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

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