Bi-Ca-Co-O-Ca3Co4O9熱電復(fù)合材料制備與測(cè)試技術(shù)研究.pdf

1、熱電器件利用材料的熱電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)了熱能到電能的直接轉(zhuǎn)換。熱電器件有無(wú)污染、使用壽命長(zhǎng)及高可靠性等特點(diǎn)。借助熱電器件實(shí)現(xiàn)余熱和廢熱的回收利用，不僅可緩解日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，而且必定具有很大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益。
　　 傳統(tǒng)上，熱電材料研究和器件研究都是相對(duì)獨(dú)立進(jìn)行的，這不利于實(shí)現(xiàn)材料與器件在實(shí)際應(yīng)用中的最優(yōu)化。在廢熱回收領(lǐng)域熱電發(fā)電器工作條件復(fù)雜多變，本文分別從理論方面，測(cè)試技術(shù)方面及材料研究方面分別進(jìn)行了初步研究，試圖探索適合

2、熱電材料與器件綜合設(shè)計(jì)的方案，以利于實(shí)現(xiàn)材料與器件基于工況條件下的最優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　 在理論上，本文分析了采用統(tǒng)一載流子模型描述材料熱電性能的可能性，給出了統(tǒng)一載流子模型描述中，優(yōu)值常數(shù)、功率因子等基本性能參數(shù)所具有的基本形式。本文初步研究了基于工況條件下熱電材料與器件的綜合表征理論，為實(shí)現(xiàn)材料與器件的綜合設(shè)計(jì)提供了基本理論依據(jù)。
　　 在測(cè)試方面，本文以前述基本表征理論為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)和組建了熱電材料與器件的綜合測(cè)試系統(tǒng)。

3、利用單臂熱電元件的特殊性，實(shí)現(xiàn)了材料與器件的綜合性能測(cè)試，提出了測(cè)試系統(tǒng)的性能分析算法。在Seebeck系數(shù)測(cè)試技術(shù)方面，本文提出了Seebeck系數(shù)的快速測(cè)試方法，并給出了基本測(cè)試方法及相關(guān)算法。
　　 為實(shí)現(xiàn)Ca3Co4O9材料的器件化性能優(yōu)化，本文從器件角度探討了Ca-Co-O體系材料的進(jìn)一步優(yōu)化方案，制備了Bi-Ca-Co-O/Ca3Co4O9復(fù)合熱電材料，提出了進(jìn)一步改善Ca-Co-O體系熱電材料性能的方法。為熱電材料