李柏松
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陈超
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王丽七
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张楠
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孟庆森
金属功能材料
用Mg粉和Si粉通过电场激活加压辅助法(Field-activated and Pressure-assisted Synthesis,FAPAS),在1073 K、50 MPa条件下快速实现了Mg2Si块体热电材料的一步法合成与致密化;合成过程反应物反应完全,产物的XRD曲线的Mg2Si峰型尖锐,占产物含量的99.5%.合成样品的Seebeck系数、电导率、功率因子分别在562K、773 K、600 K时达到最大值.分别为445μVK-1、54.4 Scm-1、4.35 W/craK2.通过对比多种方法合成的Mg2Si热电材料的热电性能发现,FAPASA样品的功率因子比其它方法具有明显的优势.
关键词:
热电材料
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Mg2Si
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电场激活压力辅助合成
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热电效应
王丽七
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孟庆森
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陈瑞雪
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樊文浩
功能材料
采用机械研磨-电场激活压力辅助合成(FAPAS)技术,快速合成了稀土Sc和Y掺杂的Mg2Si基热电材料,所得试样组织均匀、致密,试样的平均晶粒尺寸为1.5～2μcm,微量稀土元素不改变基体材料的组织形貌.分析表明两种稀土元素均在不同程度改善热电性能,其中掺杂0.427%(摩尔分数)Sc和0.173%(摩尔分数)Y的试样的综合电功率因子在378和468K分别达到未掺杂试样的2.67和2.03倍;掺杂0.173%(摩尔分数)Y的试样的热导率相对于未掺杂降低了20 %,其无量纲热电优质系数ZT相对于后者提高了1.30倍,ZTmax为0.23,明显高于未掺杂试样的0.18.
关键词:
稀土
,
Mg2Si
,
热电材料
,
掺杂优化
,
FAPAS
樊文浩
,
孟庆森
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王丽七
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李柏松
,
陈瑞雪
材料科学与工程学报
本文通过电场激活压力辅助法(FAPAS)制备了Mg_2Si和掺杂稀土元素Y的Mg_2Si基热电材料,并对不同掺杂量下的试样进行物相分析及热电性能的比较.用该方法制备的两种试样均具有组织均匀,晶粒细小的结构.Y掺杂试样的电性能得到明显改善,在288-580K温度范围内,掺杂2000ppm Y试样的seebeck系数随着温度的升高而增大,其绝对值大于未掺杂试样的seebeck系数.在438K时,其电导率是未掺杂试样电导率的1.67倍.此外,Y掺杂试样的热导率也明显降低了.因此,掺杂试样的热电综合性能得到了提高,其ZT值在408K达到未掺杂试样的2.23倍.
关键词:
Mg_2Si
,
稀土元素Y
,
热电性能
,
FAPAS
,
反应烧结
王丽七
兵器材料科学与工程
采用机械合金化-电场激活压力辅助合成(MA-FAPAS)技术,快速合成Sc,Sb掺杂的Mg2Si基热电材料,并对其进行电性能的测试与分析.结果表明:掺杂摩尔分数为0.47％Sb的Mg2Si试样在测试温度范围内,电导率和Seebeck系数均优于未掺杂试样,其平均电功率因子约为后者的2.2～2.3倍；电导率比采用熔融-热压法制备的同类试样有所提高；在低温阶段,掺杂摩尔分数为0.43％Sc的Mg2Si试样Seebeck系数约为307 K,达未掺杂试样的2.03倍；电功率因子在温度低于550 K时高于未掺杂试样,最大值与Sb掺杂试样相当.
关键词:
稀土(Re)
,
Mg2Si
,
MA-FAPAS
,
热电材料
