文档介绍：声尸 明明
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太原理工大学硕士研究生学位论文
一步合成法制备镁硅基热电材料及其热电性能研究摘要
热电材料是一种能够利用材料内部载流子运动将电能和热能直接转换的新型功能材料,具有质量轻、寿命长、体积小、清洁环保等许多优点, 在汽车尾气回收和工业余热、废热的再利用方面得到了初步的推广。热电材料的种类多种多样,其中镁硅基热电材料以其原料丰富、无毒、安全可靠的特点得到了人们的广泛关注。
本文主要针对传统制备方法制备镁硅基热电材料过程中容易造成Mg 的挥发和氧化等问题,设计了以MgH2代替Mg,并结合电场激活压力辅助合成(Field—Activated and Synthesis,简称FAPAS)技术实
现了Bi掺杂的M92Si和M92Si』吖Snx(≤x≤)镁硅基热电材料的快速烧结成型(一步合成法),并对其热电性能和热稳定性进行了表征。该方法工艺简便,制备时间短,样品具有纳米片层结构,且纯净致密。主要研究结果总结如下:
以MgH2粉、Si粉和Bi粉为原料,运用一步合成法制备出不同配Lk_g 不同Bi含量的M92Si块体材料,实验结果表明,改变MgH2与Si配比和 Bi含量对材料的热导率和电导率均有一定的影响。当MgH2与Si配比为 :1且掺入1at.%-Bi时,所得M92Si样品在775K获得最佳ZT值,
ZTm觚=。
以MgH2粉、Si粉、Sn粉和Bi粉为原料,运用一步合成法制备出不同
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太原理工大学硕士研究生学位论文
Bi含量的M92SiJ《Sm基热电材料,实验结果表明,当x=,M92SiJdSm 热电材料的性能达到最佳,同时在此基础上通过掺入不同含量的Bi进一步提高材料的热电性能。当温度为770K时,
最大ZT值,。将制备的样品进行自然时效处理和退火处理。,当温度在775K时zTm瓢=。退火处理的样品ZT值在700K之后上升趋势都趋
于平缓,且三者ZT值较为接近,说明热电性能趋于稳定。当温度在775K 时,=。
关键词:MgH2;FAPAS;M92Si;M92Sil略Snx;热电材料
II
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太原理工大学硕士研究生学位论文
PREPA R ATION A ND T髓RMOELECTRjC PROPERTIES 0F MAGNESIUM NIATERIALS BY SYNTHESIS
ABSTRACT
Thermoelectric material is a kind of energy materials which can carry out direct conversion between heat energy and electric energy through carrier ’S characterized by light,small,environmentally friendly and long life,which makes it is initially popularized in the recycle of automobile exhaust and the recovery of industrial waste material can be focused on development as green are many kind of thermoelectric materials,