mg,2si,1xsn,x0≤x≤1.0基熱電材料的制備與性能研究

1、武漢理工大學碩士學位論文MgSiSn（0≤x≤1.0）基熱電材料的制備與性能研究姓名：羅衛(wèi)軍申請學位級別：碩士專業(yè)：光電子及信息材料指導教師：姜洪義;沈強20081101武漢理工大學碩士學位論文A b s t r a c tS e m i c o n d u c t i n g m e t a ls i l i c i d eo f M 9 2 S i ，w h i c h i s c o m p o s e d o f l e s s

2、t o x i ca n dn a t u r a l l ya b u n d a n te l e m e n t s ，h a sa t t r a c t e d m o r e a t t e n t i o nf o r i t sp o t e n t i a la p p l i c a t i o nt ot h e r m o e l e c t r i cd e v i c e ．I ti s k n o w n

3、t h a tM g a S i t ．x S n xs o l i ds o l u t i o n ss h o wm u c hb e t t e r t h e r m o e l e c t r i c p r o p e r t i e s t h a n t h e p u r e c o m p o u n d o f M g a S i a n dM g a S n ．R e c e n t l y , i ti sr

4、 e p o r t e dt h a tt h ef i g u r eo fm e r i t ( 2 刃o fS b - d o p e dM 9 2 S i l ≯mh a v ee x c e e d e d1 , s oM 9 2 S i l §n x s o l i ds o l u t i o n s h a v el o n g b e e ne x p e c t e da sa ni d e a lc a

5、 n d i d a t e f o r t h e r m o e l e c t r i ce n e r g y c o n v e r s i o n i na m i d d l e t e m p e r a t u r e ．I no r d e rt or e d u c et h eo x i d i z i n g , v o l a t i l i z i n ga n dc a r b o n i z i n g

6、c a u s e db yM ge l e m e n t i n t h e t r a d i t i o n a l m e t h o d s f o r s y n t h e s i z i n g M 9 2 S i l - x S n 菇( O 魚≤1 ．o )c o m p o u n d s ．s o l i d s t a t er e a c t i o n a t l o wt e m p e r a t u

7、 r e ( S S R ) c o m b i n e dw i m s p a r kp l a s m as i n t e r i n g ( S P S ) W e r ef i r s t l yi n t r o d u c e d i nt h a t s y s t e m ．T h e i n f l u e n c e s o fp a r a m e t e r sd u r i n gt h es y n t

8、h e s i sp r o c e s s i n gw e r ed i s c u s s e d ．T h er e s u l t ss u g g e s tt h a tt h e o x i d a t i o no f M g C a n b e r e s t r a i n e db yc h a n g i n g h e a t i n g p r o g r a m s ，t h es e p a r a t

9、 i o no f S nc a l lb ec o n t r o l l e db y a d j u s t i n gp r e - p r e s s u r e ，a n dt h ev o l a t i l i t yo fM g c a nb em a d e u p b yc o n t r o l l i n ge x c e s s i v ec o n t e n to f M g ．W h e n t h e

10、 e x c e s s i v ec o n t e n t o f M gi sa b o u t 0 ．0 0 2 5 m o i ，t h ep r e - p r e s s u r ei sa b o u t 2 0 M P a , a n d t h es a m p l e s a r ek e p tu n d e r8 9 3 “ 9 4 3 K f o r2 3 “ 3 0 h o u r s ，t h es i

11、n g l ep h a s e so f M 9 2 S i l - x S n x ( O 魚S 1 ．o ) p o w d e r sC a l lb e o b t a i n e du n d e r t h i se x p e r i m e n t a l c o n d i t i o n s ．T h e nt h e p o w d e r sw e r e s i n t e r e db yS P S ，a

12、n dt h e t h e r m o e l e c t r i c c h a r a c t e r so f b u l k s w e r e m e a s u r e d ．T h er e s u l t o ft h e r m o e l e c t r i c p r o p e r t i e s f o r M 9 2 S i l - x S n x ( 眶菸1 ．0 ) s o l i ds o l u t

13、 i o n ss h o w t h a tt h el a t t i c ec o n s t a n t sa n d t h e r m o e l e c t r i cp r o p e r t i e s o f M g E S i l - x S n xa r ea l l s e n s i t i v et oS nc o n t e n t ．T h ef o r b i d d e nb a n do fM g

14、 a S i l - x S n x ( O g 冬1 ．O ) s o l i ds o l u t i o n sr e d u c e s w i t ht h ea d d i n go f S n ，w h i c h i s b e n e f i t sf o rt h ee l e c t r o ng r a d i n gf r o mv a l e n c eb a n dt oc o n d u c t o rb

15、 a n d ．I tr e s u l t e dt h e e l e c t r i c a l c o n d u c t i v i t y ( o r )i n c r e a s e s a n dt h ea b s o l u t e S e e b e c kc o e f f i c i e n t ( 口) r e d u c e sw i t ht h ei n c r e a s eo fS n ．B e c

16、 a u s eo ft h eg r e a t d i f f e r e n t a v e r a g e a t o m i c m a s s e sb e t w e e nS i a n dS n , i te n h a n c e sp o i n td e f e c t ，a n ds c a r e r st h el o wf r e q u e n c yp h o n o n s m o r ee f f

17、 e c t i v e l yt od e c r e a s et h et h e r m a lc o n d u c t i v i t y ( K ) ．、7 V h e nx - q ) ．2 ，t h eh i g h e s t f i g u r eo f m e r i t ( Z 乃o f 0 ．1W a s o b t a i n e da ta b o u t 4 9 0 K , w h i c h s h