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不同Zn含量的GaSb热电半导体及其性能

张晓军 , 应鹏展 , 崔教林 , , 颜艳明

材料科学与工程学报

采用放电等离子烧结法(SPS)制备了四种不同Zn含量的GaSb热电半导体(分别是GaSb,Zn0.9 Ga 2.1Sb2,ZnGa2Sb2和Zn1.1Ga1.9 Sb2),并分析研究其热电性能.结果表明:加Zn后虽然GaSb的Seebeck系数大幅度降低,但电导率提高了约两个数量级,热导率也得以降低,最终热电性能明显提高.在713K时Zn1.1Ga1.9Sb2的最大ZT值达到0.11,比本征GaSb的ZT值提高了近6倍.

关键词: GaSb基半导体 , 放电等离子烧结 , 热电性能

P型Ga2Te5基化合物的热电性能

, 应鹏展 , 崔教林 , 张晓军 , 颜艳明

稀有金属材料与工程

采用放电等离子烧结技术(SPS)制备P型复相Ga2Te5基化合物,对其进行微观分析和热电性能测试.通过XRD分析观察到主相Ga2Te5和少量的SnTe、单质Te.在整个测试温度(319~549 K)范围内,Ga2Te5基化合物的Seebeck系数、电导率和热导率都随温度的升高而降低.由于具有相对较低的热导率和较高的电导率,Ga2SnTe5在549 K时取得了最高ZT值0.16.

关键词: 热电性能 , Ga2Te5基化合物 , 放电等离子烧结

添加Sb的Ga2Te3合金热电性能

, 应鹏展 , 崔教林 , 颜艳明 , 张晓军

稀有金属材料与工程

本研究采用等摩尔分数的Sb元素替换Ga2Te3中的Ga元素,并利用放电等离子烧结技术制备Ga1.9Sb0.1Te3合金,研究其微观结构和热电性能.结果表明,添加Sb元素后,材料的Seebeck系数为130~240μV/K,明显低于单晶Ga2Te3,电导率为3600~1740Ω-1·m-1,至少是单晶Ga2Te3的17倍,热导率提高近25%.在649K时Ga1.9Sb0.1Te3合金的热电优值(ZT)达到最大值0.1,是同温度下单晶Ga2Te3ZT值的3倍.

关键词: Ga1.9Sb0.1Te3 , 微结构 , 热电性能

掺杂Cu的AgSbTe四元合金电学性能

, 应鹏展 , 颜艳明 , 张晓军 , 高榆岚

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2011.02.002

AgSbTe基合金具有良好的热学和电学性能,在发电和制冷领域获得广泛应用.通过放电等离子烧结技术制备(AgSbTe2)0.405(Sb2-xCuxTe3)0.064(x=0,0.025,0.05,0.1,0.2)5种合金,观察其微观结构,并研究316-548 K温度区间内电学性能的变化.结果表明,x=0和x=0.025两种样品形成单相,其他3种样品都形成AgSbTe2和Sb2Te多相.掺杂不同比例的Cu元素后,各样品的功率因子都比掺杂前有不同程度的降低,当x=0.2时,样品的电学性能下降最明显.

关键词: AgSbTe合金 , 掺杂Cu , 微观结构 , 电学性能

添加Ge的In_(10)Sb_(10)Ge三元合金热电性能

颜艳明 , 应鹏展 , 崔教林 , , 张晓军

材料科学与工程学报

InSb单晶材料具有相当高的载流子迁移率,因而有良好的电学性能.本文采用缓慢凝固技术制备出In-Sb-Ge三元合金,并在320 K到706 K的温度范围内测量其热电性能.显微结构观察表明,In-Sb-Ge三元合金的微观组织由嵌入含锗相的锑化铟相组成,这一结果与X射线衍射分析的结果相符.性能测试表明,其晶格热导率在整个温度范围内都非常低,尤其在低温下更低,而载流子热导率随温度的升高,从6.3(W·m~(-1)·K~(-1))降低到2.4(W·m~(-1)·K~(-1)),在热传输过程中起主要作用.在708 K时In_(10)Sb_(10)Ge合金的最高ZT值为0.18.

关键词: 热电性能 , In_(10)Sb_(10)Ge三元合金 , 放电等离子烧结

掺杂Cu的(In2Te3)0.08(SnTe)0.92化合物热电性能

, 张伯权 , 崔教林

稀有金属材料与工程

(In2Te3)x(SnTe)1-x系列化合物具有较低的电导率和热导率,热电性能较差.考虑到其中的In2Te3单元具有三分之一的阳离子空位,可以通过掺杂Cu等外来原子来占据In的空位,使化合物的载流子浓度达到最优化,降低材料的热导率从而改善其热电性能.本组实验中,采用真空熔炼、机械球磨及放电等离子烧结技术制备了(In2-xCuxTe3)0.08(SnT)0.92(x=0.025,0.05,0.2)系列化合物.测试结果表明,掺杂不同摩尔数的Cu元素后,材料的Seebeek 系数几乎没有变化,电导率有所提高,晶格热导率kL值大幅度降低,成功地抑制了高温区(In2Te3)0.08(SnTe)0.92的双极扩散效应.当x=0.2时,该化合物在647 K取得最大ZT值0.29,是掺杂Cu元素前ZT值的4.6倍.

关键词: (In2-xCuxTe3)0.08(SnTe)0.92 , 掺杂Cu , 热电性能

SPS法制备的三元合金Ag_(0.405)Sb_(0.532)Te的热电性能

应鹏展 , , 陈东勇

稀有金属材料与工程

采用放电等离子烧结法(SPS)制备了三元合金Ag0.405Sb0.532Te,并研究了它的输运性能,即Seebeck系数、电导率和热导率.结果表明,当温度从316 K上升到548 K时,电导率从7.6(10~4 S·m~(-1)下降到6.6(10~4 S·m~(-1).在438 K以上,热导率随温度上升逐渐增加,低于438 K时,热导率趋于稳定,约为0.86 W·(K·m)~(-1).无量纲热电优值ZT在548 K时取得最大值0.65,稍高于Ag_(0.365)Sb_(0.558)Te三元合金的0.61.与掺Ag的Ag_xBi_(0.5)Sb_(1.5-x)Te_3(x=0~0.4)合金相比,热电性能得到了改善.并再次讨论了Ag_xBi_(0.5)Sb_(1.5-x)Te_3合金中析出的第二相Ag-Sb-Te三元合金的作用机制.

关键词: 热电性能 , 三元合金Ag_(0.405)Sb_(0.532)Te , 放电等离子烧结

钢桥面防腐蚀方案的比较与选择

李勇 , , 张伯权

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2006.12.018

以防腐蚀涂层的关键性能--结合强度为评价指标,结合工艺试验和施工经验,对近年来国内桥面防腐蚀中采用最多的电弧喷锌防腐蚀涂层、无机富锌防腐蚀涂层和环氧富锌防腐蚀涂层3种方案进行比较了研究,结果表明,环氧富锌涂层为目前钢桥面防腐蚀采用的最佳涂层.

关键词: 钢桥面 , 防腐蚀方案 , 结合强度 , 比较 , 选择

掺杂Al的(In2Te3)0.09(SnTe)0.91化合物热电性能

, 张伯权 , 崔教林

稀有金属材料与工程

以等摩尔分数的Al元素替代(In2Te3)0.09 (SnTe)0.91中的In元素,利用放电等离子烧结技术、采用相同的工艺制备了(In2Te3)0.09(SnTe)0.91和(In1.9Al0.1Te3)0.09 (SnTe)0.91 2种化合物,并对两者的微观结构和热电性能进行对比.结果表明,掺杂A1元素后,材料的Seebeck系数降低很小,电导率为1×105~2.3×105 Ω-1·m-1,是掺杂前的2.4~3倍,晶格热导率kL值大幅度降低.在693K时,掺杂A1后的化合物ZT值达到最大值0.4,是同温度下掺杂前ZT值的2倍.

关键词: (In1.9Al0.1Te3)0.09(SnTe)0.91 , 掺杂Al , 热电性能

改性沸石H-BEA催化4-苯基丁酸分子内克反应合成1-萘满酮

邱俊 , 王建刚 , 孙杰

应用化学 doi:10.3724/SP.J.1095.2011.00367

以乙二胺四乙酸二钠(EDTA)、柠檬酸、草酸、酒石酸改性制备了H-BEA,并根据XRD和NH3-TPD对沸石H-BEA进行表征.采用上述改性沸石催化4-苯基丁酸分子内克反应合成1-萘满酮进行催化剂反应活性评价.实验结果表明,以柠檬酸改性沸石H-BEA具有较高的催化活性.进一步对催化剂用量、反应温度、反应时间等工艺条件优化得到最佳工艺条件,在最佳工艺条件下,产物1-萘满酮产率达到94.3%.

关键词: 苯基丁酸 , 萘满酮 , 分子内Friedel-Crafts , 沸石H-BEA

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