收藏本站
《天津理工大学》 2017年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

Bi_2S_3热电材料的理论计算及性能研究

郭颖  
【摘要】:当今社会快速发展,带来了物质的极大丰富,也带来了能源过快消耗以及环境问题,能源危机是我国乃至全世界面临的巨大问题。然而,人们发现,在当今利用的能源中,并不是所有的能源都能被有效的利用,绝大多数的能源都是以废热的形式浪费掉的。如果我们能充分利用这些废热,能源危机问题就可以极大的得到缓解。而热电材料就是一种能将热能转换为电能的半导体材料。目前,在热电材料研究领域,因金属硫族化合物种类繁多,性能良好而被广泛所关注,在这些金属硫族化合物中,Bi_2S_3由于高的赛贝克系数和低的热导率而成为备受关注的一种热电材料,但由于电导率很低,影响着其热电性能。在金属硫族化合物制备方法中,目前大多为熔炼,而后进行热压或活化烧结,该方法的制备工艺复杂,成本高,不利于实现规模化生产。针对以上的问题,本论文做了如下研究:(1)首先通过理论计算能带角度证明Sn~(4+)掺杂使Bi_2S_3导电性提高,且随着掺杂量的升高而升高。(2)在制备方面,采用溶剂热法合成Sn~(4+)掺杂Bi_2S_3粉体,之后分别采用等离子体(PAS)和微波烧结进行致密化。PAS烧结后晶粒大小为0.50μm-1μm,当Sn~(4+)掺杂量为2.50%时,在673K得到最高ZT值为0.52(3)采用微波烧结制备的Sn~(4+)掺杂的Bi_2S_3热电材料性能有所提高,当Sn~(4+)掺杂量为1.50%时,在673K时得到的最大ZT值为0.67,比纯Bi_2S_3样品提高了约8倍。因此将溶剂热法合成的Sn~(4+)掺杂Bi_2S_3粉体采用微波烧结方式更有利于热电性能的提高。
【学位授予单位】:天津理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TB34

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王继扬,刘红,魏景谦,胡小波,刘跃岗;热电材料的研究及进展[J];人工晶体学报;2000年S1期
2 戴闻;热电材料研究又成热点[J];物理;2000年03期
3 朱文,杨君友,崔昆,张同俊;热电材料在发电和制冷方面的应用前景及研究进展[J];材料科学与工程;2002年04期
4 马秋花,赵昆渝,李智东,刘国玺,葛伟萍;热电材料综述[J];电工材料;2004年01期
5 张丽鹏;于先进;肖晓明;;热电材料的研究进展[J];现代技术陶瓷;2006年03期
6 陈东勇;应鹏展;崔教林;毛立鼎;于磊;;热电材料的研究现状及应用[J];材料导报;2008年S1期
7 高峰;;前景广阔的热电材料[J];太阳能;2008年10期
8 张育生;赵昆渝;李智东;吴东;邹平;;热电材料的研究现状[J];有色金属加工;2008年01期
9 周金金;张文丽;;热电材料的现状及特点[J];河北理工大学学报(自然科学版);2009年02期
10 ;福建物构所新颖热电材料探索研究获重要进展[J];中国材料进展;2009年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李来风;周敏;;低温热电材料的研究进展及应用展望[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
2 刘艳春;曾令可;任雪潭;税安泽;王慧;;热电材料的研究现状及展望[A];中国硅酸盐学会陶瓷分会2005学术年会论文专辑[C];2005年
3 朱品文;李璐;杨雪;;高压在热电材料研究中的应用[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
4 莫基彬;赵鹏飞;霍凤萍;武伟名;徐桂英;;热压制备ErxY14-xFeyMn1-ySb11热电材料及性能研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
5 ;热电材料[A];2010中国材料研讨会论文摘要集[C];2010年
6 陈柔刚;杨君友;朱文;;氧化物热电材料的研究进展[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年
7 杨君友;张建生;朱云峰;刘正来;;多尺度热电材料的性能测试及表征研究进展[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
8 王雷;贾小乐;王大刚;;聚噻吩/碳纳米管复合热电材料的制备与热电性能研究[A];2012年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集(上册)[C];2012年
9 张丽娟;张波萍;葛振华;李敬锋;;Bi_2S_3/AgBiS_2复合热电材料的制备及性能研究[A];第十七届全国高技术陶瓷学术年会摘要集[C];2012年
10 ;热电材料及其应用[A];2009中国材料研讨会会议程序和论文摘要集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;热电材料及其应用[N];科技日报;2004年
2 汪海;华东师大取得热电材料研究新进展[N];上海科技报;2009年
3 记者 刘霞;掺杂稀土让热电材料转换率提高25%[N];科技日报;2011年
4 王小龙;新型热电材料可将汽车废热转为电能[N];科技日报;2011年
5 本报记者 何屹;微波技术可低成本制备热电材料[N];科技日报;2011年
6 华凌;创新型热电材料转换效率创世界纪录[N];科技日报;2012年
7 张小明;神奇的热电材料[N];中国知识产权报;2001年
8 本报记者 薛飞;“热变电”时代或将不再是传说[N];中国知识产权报;2012年
9 英国诺丁汉大学地理系博士 康夫;太阳能新出路[N];第一财经日报;2011年
10 任红轩;纳米热电材料获重大突破[N];中国矿业报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王华栋;典型氧化物及笼合物热电材料的制备及性能研究[D];东北大学;2014年
2 孙海瑞;复合掺杂型CoSb_3基热电材料的高温高压制备及其性能研究[D];吉林大学;2016年
3 李静;BaCu_2Se_2和BiCuSeO热电材料的掺杂及织构化改性[D];哈尔滨工业大学;2015年
4 章婷;热电材料缺陷结构的正电子湮没研究[D];武汉大学;2015年
5 张代兵;ZnO基热电材料的掺杂改性及微结构调控[D];北京科技大学;2017年
6 魏杰;若干块体及低维热电材料输运性质的理论计算研究[D];武汉大学;2016年
7 罗裕波;黄铜矿结构CuInTe_2基热电材料研究[D];华中科技大学;2016年
8 孙毅;氧化物热电材料的制备及性能研究[D];山东大学;2012年
9 邱安宁;热电材料晶体结构与微观缺陷相关的特异传输性质[D];上海交通大学;2009年
10 许洁;过渡金属氧化物型热电材料的制备与性能研究[D];长春理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李晓笑;热电材料热性能测量研究[D];内蒙古大学;2015年
2 王震;热电材料参数测量方法的研究[D];山东大学;2015年
3 周竞超;ZnSb基热电材料的组织结构与热电性能[D];哈尔滨工业大学;2015年
4 姬鹏霞;多孔Ca_3Co_4O_9热电材料的稀土掺杂及性能研究[D];新疆大学;2015年
5 郭亚博;热电材料热冲击阻力性能的研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
6 晒旭霞;β-Zn_4Sb_3单晶热电材料的制备、热稳定性及电传输特性研究[D];云南师范大学;2015年
7 魏洪月;具有低热导率热电材料的第一性原理研究[D];杭州电子科技大学;2015年
8 李帆;PbSe热电材料的制备与性能优化[D];南华大学;2014年
9 宋子珺;P型Bi_2Te_3基复合热电材料的制备及其性能研究[D];东华大学;2016年
10 张浩;热电模块接头的界面连接工艺及可靠性研究[D];天津大学;2014年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026