第三讲温差电材料及其制备工艺.ppt

温差电技术讲座温差电材料及其制备工艺第三讲:,单一温差电材料的优值z(figureofmerit,有的地方称为品质因子),即温差电材料的优值实际工作中,也经常使用它与绝对温度的乘积--无量纲优值zT的概念。要想得到优值高的材料,只有提高材料的塞贝克系数和电导率,降低材料的热导率。但是塞贝克系数、电导率和热导率都在不同程度上依赖于载流子浓度和迁移率。组分和工艺近似相同的温差电材料,其热导率一般不会有大的变化,因此人们往往用α2σ来评估材料热电性能的优劣。α2σ被称为功率因子(powerfactor)。优值温差电材料的选择熔点蒸气压扩散性质热膨胀系数抗氧化能力机械性能增加ZT值,大于2,或更高(目前多少?)有优良的热、化学、机械稳定性合成或制备工艺有重复性工作条件下长期稳定性(5至10年)与其他系统材料相容性好原材料成本低、制备成本低绿色、环保先进温差电材料努力方向碲化铋及其合金温差电致冷器和低温温差发电器,应用最广的材料是Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体碲化铋及其固溶体。熔点:585℃密度:(菱形晶系)空间群:()碲化铋-Bi2Te3沿C轴方向可视为六面体层状结构,在同一层上具有相同种类的原子,层与层之间呈-Te(1)-Bi-Te(2)-Bi-Te(1)-的原子排布方式。其中,Bi-Te(1)之间以共价键和离子键相结合,Bi-Te(2)之间为共价键,而相邻两个循环之间的Te(1)、Te(1)原子之间结合能较弱,以范德华键相结合。因此,BiTe晶体很容易沿垂直于晶体c轴的面发生解理。(机械性能!!!)晶体结构1-范德***键,2-共价-离子键,3-共价键,4-共价键,5-共价-离子键Bi2Te3晶体的层状结构