【摘 要】
:
热电材料是一种新型多功能材料,它是一种能够同时实现各种热能和电能相互作用的材料,在有效解决资源严重短缺和环境污染等方面发挥着极其重要的作用,因此成为国内外研究的重点。层状Na1.4Co2O4作为一种典型的氧化物热电材料,具有绿色环保、污染小、抗氧化等优点,一直以来都是国内外研究的热点。本论文采用自助熔剂法制备Na1.4Co2O4多晶粉体,通过箱式电阻炉二次烧结制备Na1.4Co2O4陶瓷块体,然后
论文部分内容阅读
热电材料是一种新型多功能材料,它是一种能够同时实现各种热能和电能相互作用的材料,在有效解决资源严重短缺和环境污染等方面发挥着极其重要的作用,因此成为国内外研究的重点。层状Na1.4Co2O4作为一种典型的氧化物热电材料,具有绿色环保、污染小、抗氧化等优点,一直以来都是国内外研究的热点。本论文采用自助熔剂法制备Na1.4Co2O4多晶粉体,通过箱式电阻炉二次烧结制备Na1.4Co2O4陶瓷块体,然后对Na1.4Co2O4陶瓷块体施加一定方向的压力,将其涂覆在A4打印张上,制备成一种基于Na1.4Co2O4块体材料的柔性Na1.4Co2O4热电材料。该制备方法与其他柔性热电材料制备方法相比较,具有产品制备简易、便于使用、柔性好、无毒环保、形式多样等众多优点,在各种电子元件和能源转换领域都具有潜在的应用前景,这些新型柔性热电材料的制备方法在未来也可扩展到其它柔性材料的合成。通过自助熔剂法制备掺杂Ag、Cu、Al、Ga的Na1.4Co2O4块体及其对应的柔性材料,探究不同掺杂元素及其掺杂量对Na1.4Co2O4热电材料物相、微观结构以及热电性能的直接影响。研究结果如下:(1)通过对块体Na1.4Co2O4施加一定方向的压力,将其涂覆在A4打印纸上制备成柔性Na1.4Co2O4热电材料,对柔性样品进行XRD、XPS、SEM、TEM以及EDS能谱分析。结果表明柔性Na1.4Co2O4样品XRD衍射图谱的主要衍射峰仍为Na1.4Co2O4,但出现了少量的Co3O4,经计算其含量约为5.3%;柔性Na1.4Co2O4样品保持了块体Na1.4Co2O4较高致密度的层状结构,Na、Co、O三种元素均匀的分布在样品上,且出现了Co3+、Co4+的特征峰,表明Co是以+3和+4的价态存在于柔性Na1.4Co2O4热电材料中。(2)在303~522 K温度范围内,对柔性Na1.4Co2O4热电材料进行了电性能的测试。结果表明其Seebeck系数和功率因子变化范围分别为78~102μVK-1和139~163μWm-1K-2,与Na1.4Co2O4块体相比,柔性材料的电性能有所下降,但仍要优于常见的一些导电聚合物及其化合物。(3)通过自助熔剂法制备了掺杂Ag、Cu、Al、Ga的Na1.4Co2O4块体。结果表明掺杂Ag、Cu、Al、Ga后样品XRD衍射图谱的主要衍射峰仍为Na1.4Co2O4,掺杂没有生成其他杂质相;对掺杂块体进行SEM形貌扫描及EDS能谱分析,可以发现掺杂元素均匀的分布在Na1.4Co2O4样品上,且掺杂后Na1.4Co2O4块体保持了具有较高致密度的层状结构。对掺杂后的块体Na1.4Co2O4进行Seebeck系数和电导率的测试,结果显示Ag、Cu、Al、Ga三种元素的掺杂均能够为晶体提供更多的空穴,提高载流子的浓度,从而大大提高了电导率,但掺杂后块体Na1.4Co2O4的Seebeck系数都有所下降。(4)将掺杂元素的Na1.4Co2O4块体制备成对应的柔性Na1.4Co2O4热电材料并对其微观结构和电性能进行研究。结果表明柔性样品的表面产生了大量裂纹,粗糙不平整,晶体随机排列,Seebeck系数和电导率都大幅度下降。
其他文献
航空发动机的热端部件在长期服役过程中会发生高温氧化、高温蠕变、高温冲蚀等损伤行为。基于长期服役下的航空发动机热端部件(压气机、涡轮转子)的实际服役工况,以真空感应熔炼+电渣重熔+真空自耗重熔工艺制备的GH4738镍基高温合金为研究对象,设计了长期服役-高温冲蚀损伤的交互、交替加速模拟试验。结合了扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪、金相显微镜等表面分析技术以及显微硬度测试等力学性能测试,分
β-FeSi2是一种新型的半导体材料,其带隙宽度为0.81-0.87 eV,对应的发光波段为1.5μm。由于β-FeSi2制备工艺与Si基工艺具有良好的兼容性,所以β-FeSi2非常适合应用在光通信用光源器件中。与薄膜β-FeSi2和异质结β-FeSi2/Si相比,具有不同形状(棒状、岛状和小球状)纳米结构的β-FeSi2有望表现出更好的发光特性。在纳米尺度上的发光强度不仅与纳米结构的形状和大小有
亚稳高强β钛合金具有强度高、耐腐蚀性好和高温抗氧化性能等优点,常被用于飞机结构件和发动机的制造。随着飞机的更新换代,对钛合金的性能需求越来越高,对其组织与性能之间的研究显得尤为重要。以TB8(Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.25Si)亚稳β钛合金为研究对象,对其经冷轧后的退火处理组织变化,多重时效处理后的组织性能,以及不同组织状态对合金断裂行为的影响进行了研究,以优化其实际生产加工中的热处
沥青路面在低温季节容易开裂,严重影响路面的使用寿命。相关研究发现SBS改性沥青具有优异的路用性能,但造价高昂,广泛应用受到限制。胶粉改性沥青具有良好的低温性能,但存在施工和易性差、易离析等问题,因而对其应用也造成较大影响。为改善上述问题得到低温抗裂性能更佳的改性沥青,将两种改性剂进行复配,制备SBS/胶粉复合改性沥青及其混合料(CCRMA),并与SBS改性沥青及其混合料(SBSMA)进行对比研究。
7000系高强度铝合金具有较高的比强度、比刚度,较好的抗应力腐蚀性能,被广泛应用于航空、航天领域。喷射成形技术在20世纪90年代应用于7000系铝合金的制备,制备的7000系铝合金有组织均匀、晶粒细小、无明显偏析等优点。7000系铝合金可通过固溶时效处理提高力学性能、抗应力腐蚀等性能。目前观察固溶过程中晶粒和再结晶组织多为金相腐蚀法,难以对固溶过程中晶粒平均尺寸和再结晶分数进行定量分析,降低了固溶
随着科学的进步,许多专家学者对地球流体的研究越来越复杂,其中大气以及海洋的运动和变化与人类的生活息息相关.依据最近几年专家学者们对地球流体全方位的研究,发现地形以及δ效应对正压Rossby波的作用不可忽视,在大尺度运动中是重要的研究对象.具体研究了非纬向基本流下,地形以及δ效应对正压Rossby波的影响,第一章主要介绍了Rossby波的研究背景以及研究现状;第二章介绍了位涡方程和准地转位涡方程以及
虽然Ce掺杂对ZnO光学性能和磁性影响的研究在国内外有一定的进展,但是对于Ce掺杂与间隙H原子共存共存以及Ce掺杂与O空位或Zn空位共存对ZnO体系光学性能和磁性影响的第一性原理研究鲜见报道,同时,应变对Ce掺杂、Ce掺杂和间隙H原子共存共存、Ce掺杂和点空位共存的ZnO体系光学性能和磁性影响的研究尚未见报道。为了解决这些问题,本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算的方法,计算了不同双轴应变条件
GH4738合金是一种沉淀硬化型高温合金,具有良好的抗拉强度,较高的工作温度,但其热变形难度大,热加工窗口窄,容易出现混晶。选择合适的热加工工艺对合金锻件的组织均匀性和性能稳定性有很大的影响。为满足当下对合金更高的使用要求,需要对该合金的热加工过程中的组织演变、沉淀相的析出规律以及抗高温冲蚀能力进行更加深入的研究。针对以上问题,本文对该合金进行了相关的研究。使用开坯后的GH4738合金棒状坯料作为
中国作为世界上最大的产煤国,在碳中和背景下,新能源越来越被重视,但煤炭在很长一段时间内仍然会是我国主要能源。煤炭开采会严重破坏矿区的地表环境,引起地表塌陷,形成矿坑,严重时还会造成灾难,监测矿区地表形变对评估灾害具有重要现实意义。由于煤矿开采造成的地表形变往往具有沉降速率快、形变梯度大的特点,基于单波段SAR影像联合合成孔径雷达差分干涉测量(Differential Interferometric
随着科学的发展,人们发现物理、力学等很多学科中很多问题的控制方程为非线性微分方程,所以非线性方程求解的研究工作就显示出了很重要的理论意义和应用价值.因此求解非线性微分方程成为应用数学领域的一个研究热点.近期发展的求解非线性微分方程的方法中,Hirota双线性导数法和广义双线性方法是求解非线性微分方程的有效工具.本文中基于Hirota双线性导数法和广义双线性方法研究了若干非线性微分方程的lump解、