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文檔簡介
1、本文在闡述國內(nèi)外Mg2Si1-xSnx基熱電材料研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，選用低溫固相反應(yīng)法結(jié)合SPS快速致密化技術(shù)合成了Mg2Si1-xSnx單相化合物，研究了固相反應(yīng)和SPS工藝制度對化合物物相的影響，研究了Sn固溶量、Sb摻雜量及SPS工藝制度對化合物熱電性能的影響規(guī)律，得到如下結(jié)論： ⑴采用一步固相反應(yīng)法，在823K固相反應(yīng)8～10h結(jié)合SPS制備出單相Mg2Si化合物，在873K反應(yīng)24h結(jié)合SPS制備出單相MgSn化合物；采
2、用兩步固相反應(yīng)法在923～973K反應(yīng)24～80h得到單相Mg2Si1-xSnx(0 3、～820K僅為1.2～2.1Wm-1K-1；x=0.2時化合物在640K獲得最高ZT值0.16,相比目前報道Mg2Si1-xSnx化合物的最高ZT值提高了近23％。 ⑵使用手套箱輔助固相反應(yīng)合成操作，合成了一系列Sb摻雜的Mg2Si0.6-ySn0.4Sby(0≤y≤0.015)化合物，不同Sb摻量的化合物均為單相化合物。室溫載流子濃度隨Sb摻入量增加先增加后減小，在y=0.0125獲得最大值，表明Sb在Mg2Si0.6Sn0. 4、4化合物的固溶極限可能在y=1.0125附近。Sb的摻入顯著提高材料的熱電性能，隨Sb摻入量增加，產(chǎn)物電導(dǎo)率先增加后降低，Seebeck系數(shù)絕對值先降低后升高，功率因子先增加后降低，熱導(dǎo)率先增加后降低，ZT值先增加后降低，變化的拐點(diǎn)均為y=0.0125；y=0.0125組分在860K獲得最大熱電優(yōu)值ZT達(dá)1.11，為目前這個組分報道的最高值。SPS工藝優(yōu)化能顯著提高化合物的熱電性能，對Mg2Si0.5925Sn0.4Sb0.0075化合
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