GeTe-AgSbTe2基热电材料的纳米结构与性能优化.pdf

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⋯⋯躲他⋯∥,年以羽日传幡浙江大学研究生学位论文独创性声明学位论文版权使用授权书窍。鲁表或撰写过的研究成果,也不包含为获得逝姿盘堂或其他教育机构的学位或构送交本论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权逝姿盘堂节耗逝姿盘堂年绚月喇日本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名:签字日期:本学位论文作者完全了解有权保留并向国家有关部门或机可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ签字日期:导师签名:日’
摘要热电材料是一种能够实现电能与热能之间直接相互转换的功能材料,在航空航天、军事、医学、废热发电等领域有着广泛的应用。.氲继具有凳蟆⒃亓髯忧ㄒ坡矢摺⒂行е柿看蠛蜕尤鹊悸实偷忍氐悖一种性能优异的中温腿鹊绮牧稀R话闳衔狦牧现写嬖诘挠谰晶格应变是其低声子热导率的主要原因。近几年,⑾至朔岣坏哪擅捉峁梗蝗衔J堑贾虏牧暇有低声子热导率的主要原因。目前为止还鲜见对.⒐劢峁沟纳钊研究。、热输运的作用为目的,以材料的原位纳米化、复合化为主要制备手段,采用熔炼、液氮淬火、、仁侄味圆牧系奈⒐劢构进行观察、分析,并通过偏化学计量比等手段对材料的热电性能进行了优化和研究,取得了以下主要成果:捎靡旱4慊鸾岷先妊股战岱椒ㄖ票噶:甔,,,樘迦鹊绮牧稀@猛干涞缇倒鄄觳牧系奈⒐圩橹⑾!T诰ЯV泻写罅吭晃龀龅母籄甋擅椎闱对诨体中,纳米点尺度在。在基体中还弥散分布着纳米尺度的超晶胞区域,。这些原位的纳米结构增加材料内部界面密度和相关尺度声子的散射几率,对材料声子热导率的降低起到积极作用。材料的热导率和声子热导率都很低,室温下仅有—。~。材料的最大热电优值出现在样品,在锏.。,研究了其热电性能。研究发现材料为完全固溶体,随着倘芰康脑黾樱牧系脑亓髯优度、电导率和热导率降低,凳黾印2牧系氖椅律尤鹊悸式鲇..一,比纯的声子热导率下降了%。材料的最高热电优值在达到。票噶嗽荒擅椎髦平峁埂⒕哂胁煌珹比的.《皇..热电材料。样品中存在大量由微区成分波动引起的结构调制,调制周期不统一,约犯翊砼涠%,。样品内存在多种类型界面,如小角晶界、孪晶界和反相畴界
等。这些原位形成的结构调制与界面可以增加中低频声子的散射效应,降低材料的热导率。实验数据证明,通过调控/比例,可优化材料的热电性能。最高热电优值为捎萌厶逍岷先妊股战岱椒ㄖ票噶鏣力;,获得更精细的微观结构。透射电镜分析结果显示,材料中存在比熔炼样品更精细的纳米结构。样品中存在两种纳米尺度的原位调制结构,周期分别为。样品中存在十几纳米大小的超晶胞纳米区和高密度刃型位错。这种多尺度的纳米结构对较宽频率范围内的中低频声子散射明显加强,对声子热导率的降低起到积极作用。热导率测试结果表明,熔体旋甩样品拥有比熔炼样品低的热导率和声子热导率。样品的热电优值提高了%左右。最高热电优值为醪窖芯苛巳厶逍θ妊寡返娜任榷ㄐ浴2馐圆⒎治隽巳厶逍θ妊样品经过嘶小时后热电性能的变化。与退火前样品性能相比,虽然样品的电导率和凳⑷鹊悸视兴浠遣牧系纳尤鹊悸试谕火后并没有发生变化,且材料的热电优值得到了保持。实验结果间接证明了原位纳米结构的热稳定性。关键词:热电材料;.坏腿鹊悸剩坏髦平峁梗荒擅壮耄辉恍和浙江大学博士学位论文
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