Bi2Te3基热电材料的制备及其热电性能研究.pdf

东华大学学位论文原创性声明嬲嬲螋孵一本人郑重声明:我恪守学术道德,崇尚严谨学风。所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中己明确注明和引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写,我对所写的内容负责,并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者躲豫磊磊日期:29,;年f月f6日东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于保密口,在——年解密后适用本版权书。不保密区学位论文作者签名:彳条荔貔指导教师签名: 日期:加f;年,月,占日日期:如,弓年占月/g日东华大学项士学位论文捕要 82T铂基热电材料的制备及其热电性能研究摘要热电材料是一种能实现热能和电能直接转化的新型功能材料,在热电制冷和温差发电领域有广泛的应用前景。目前室温下性能最好的热电材料是Bi2Te3基热电材料。如何提高材料的热电性能是当前的研究热点,纳米化能显著降低材料的热导率,从而提高材料的热电性能。水热法在制备纳米材料方面具有合成工艺简单、成本低、清洁等优点, 可用于合成许多不同材料。本文采用水热法合成Bi2Te3纳米粉体、,T超细均匀的纳米复合粉体。采用放电等离子烧结技术,对所制得纳米粉体进行烧结, 并采用XRD、、TEM等手段对制备的粉末及块体进行物相和微观形貌表征分析。最后测试块体材料的热电性能,研究不同工艺及微观形貌对块体热电性能的影响。主要研究内容主要如下: (1)T复合热电材料,研 T纳米粉体能否将Bi2Te3粉体负载于碳管表面,并研究了碳管的分散性以及复合材料热电性能。研究表明,水热法合成无法解决碳管在Bi2Te3基体中的均匀分散问题, 造成复合块体热电性能变差。(2)采用新型冷冻研磨(CG)T纳米复合热电东华大学磺士学位论文摘要材料,分别研究了不同研磨时间和碳管复合量对产物组成、形貌的影响,并对比两种方法获得的烧结块体热电性能。FESEM分析表明, 研磨适当长时间有利于获得粒径细小、碳管分散均匀的产物。对复合块体测试知,研磨2h的Bi2Te3/T块体复合材料热电性能最好,。,(3)三元合金对短波长声子的散射较强,可进一步降低热导率, 材料的能带结构也得以优化,因此三元合金具有更高的热电性能。,通过对产物的相结构和形貌分析发现,材料特征峰随X值增大向高角度偏移、衍射峰出现宽化现象,并且粉体粒径变的更均匀、细小。对块体测试知,掺杂 Se元素可有效降低材料热导率,提高材料热电优值。关键词:Bi2Te3,水热合成法,碳纳米管,热电性能,放电等离子体烧结东华大学项士学位论文 Abatraot PREPARATION AND THERMOELECTRIC PERFORMANCE OF B12TE3-—BASED THERMoELECTRIC M-ATERIALS Thermoelectric(TE)material akind ofnew functional materials,which can beused for directconversion between thermaland have wide application in thefieldof thermoelectric cooling and power far,BhTe3 based alloys material ethebest thermoelectric materials available at near room current research spot how to improve itsthermoelectric properties by thethermal conductivity of the materials could be reduced more significantly than the decrease ofthe onductivity of the materials. Hydrothermal method arelatively simple,cheap and clean approach for theprepa