孙洪元
,
李双明
,
冯松科
,
傅恒志
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00735
对Co-93.0％Sb(质量分数)合金进行了Bridgman定向凝固和激光快速凝固实验,利用XRD,SEM和EDS分析了合金凝固组织中的相组成和成分分布.结果表明,在Bridgman定向凝固速率为2和5μm/s时,合金凝固组织只有CoSb3和Sb 2相；而当凝固速率为20,50,100和500 μm/s时,组织由初生相CoSb2,包晶相CoSb3和Sb相组成,凝固组织中CoSb3体积分数随凝固速率的增加而减少.激光快速凝固方法中,当扫描速率为5 mm/s时,组织有CoSb2,CoSb3和Sb 3相；而当扫描速率增大到10,20和50 mm/s时,包晶相CoSb3取代初生相CoSb2直接析出,合金凝固组织只有CoSb3和Sb 2相,根据凝固理论计算得出,包晶相直接析出的临界速率为7.61 mm/s,与实验结果相吻合.另外,低定向凝固速率2-5 μm/s下获得CoSb3是因为有足够的凝固时间促进包晶反应进行,而激光快速凝固下,凝固速率大于10 mm/s时,CoSb3是通过液相直接凝固获得的.要获得大体积分数的CoSb3相,需采用较低的定向凝固速率.
关键词:
Co-Sb合金
,
定向凝固
,
包晶
,
组织
,
热电材料
,
CoSb3
糜建立
,
赵新兵
,
朱铁军
,
涂江平
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00715
在块体材料中引入纳米组元构建微纳复合材料是热电材料研究的一个新方向. 采用原位溶剂热和热压方法制备了由纳米晶粒和微米晶粒组成的n 型CoSb3复合材料. 以CoCl2、SbCl3为原料, NaBH4为还原剂, 乙醇为溶剂, 与熔炼制备的n型CoSb3微米级别的粉末一起放入高压反应釜中, 在250℃下反应72h得到微纳复合的粉末材料, 热压后得到微纳复合的块体材料. 性能测试结果表明, 该材料表现为典型掺杂半导体的导电特征, 具有较好的电学性能. 微纳复合结构引入大量晶界增强了声子散射, 能有效降低材料的热导率, 并且由纳米组元引起的量子效应能提高材料的Seebeck系数, 使材料的热电性能得到改善. 本工作所制备的微纳复合n型CoSb3具有较低的热导率, 在测试温度范围内, 热导率为2.0～2.3W·m-1·K-1. 材料的最大无量纲热电优值在600K时达到0.5.
关键词:
CoSb3
,
solvothermal synthesis
,
nanocomposite
,
thermoelectric materials
邓龙征
,
曹高劭
,
谢健
,
赵新兵
材料导报
CoSb3合金具有较高的电化学嵌放锂容量.为缓解充放电过程中体积变化引起的容量衰退,制备了热解碳包覆CoSb3合金粉末负极材料,并对其电化学充放电性能进行了研究.实验结果表明,热解碳包覆CoSb3负极材料的电化学性能虽然尚不能满足实际应用要求,但与纯CoSb3合金负极材料相比,首次可逆容量和循环稳定性都有明显的提高.进一步降低CoSb3合金的粉末粒度,优化热解碳对合金粉末的包覆完整性,可进一步改善热解碳包覆CoSb3负极材料的电化学性能.
关键词:
CoSb3
,
热解碳
,
包覆
,
锂离子电池
,
负极材料
刘科高
,
张久兴
,
项东
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2006.04.015
为了研究不同球磨时间对CoSb3热电性能的影响,采用高能球磨(MM)和放电等离子烧结法(SPS)制备了CoSb3块体,用X射线衍射仪分析了样品的相组成,并用电常数测试仪和激光热导仪测试了样品的热电性能.试验结果表明,球磨时间为2～20 h的粉末经烧结后都可得到单相的CoSb3块体,所得样品具有典型的半导体电学特征,多数样品在测试温度下的热电优值ZT大小相近,并在300～400℃有较大值,其中最大值为球磨5h的样品在400℃时的0.057 1.
关键词:
热电材料
,
CoSb3
,
方钴矿
,
高能球磨
,
放电等离子烧结
刘玮书
,
张波萍
,
李敬锋
,
刘静
稀有金属材料与工程
采用机械合金化(MA)在球磨转速为250r/min～350r/min条件下,制备颗粒直径为1μm～4μm的CoSb3粉末,然后利用放电等离子烧结(SPS)得到单相CoSb3块体材料.主要讨论了MA时间、转速以及SPS烧结条件对CoSb3相形成的影响以及MA机理.结果表明,在MA时间为36h时有大量CoSb3生成,但仍存在少量Sb和Co,MA时间过长会有大量CoSb2相生成,说明机械合金化时间存在一个最佳值;在SPS烧结过程观察到有压力突增现象,机械合金化时间越长的样品压力突增的温度点越高.本实验从非平衡热力学观点,解释了利用MA-SPS工艺制备CoSb3的过程.
关键词:
CoSb3
,
机械合金化(MA)
,
放电等离子烧结(SPS)
,
非平衡热力学模型
刘科高
,
张久兴
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2006.03.004
采用烧结和退火工艺制备了CoSb3块体热电材料,并探讨了退火对热电性能的影响.用X射线衍射分析了样品的相组成,用电常数测试仪和激光热导仪测试了样品的热电性能.结果表明,退火前后样品具有相同的相组成,其电阻率随着温度的升高而降低,具有典型的半导体电学特征;在相同温度下退火样品的ZT值低于或近似于未退火的样品,因此退火对于提高和改善CoSb3块体材料的热电性能没有明显作用.
关键词:
烧结
,
退火
,
热电性能
,
CoSb3
彭江英
,
杨君友
,
陈跃华
,
朱文
,
宋新莉
,
张同俊
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2005.02.001
针对skutterudite材料制备工艺中熔融法和固相反应法合成周期长、工序多的不足,尝试将机械合金化法应用于skutterudite材料制备中.探讨了CoSb3的机械合金化和烧结制备工艺,研究表明,Co、Sb粉末的机械合金化在球磨10 h后开始,球磨40h后已全部合金化,得到CoSb,和CoSb2相混合物.合金化过程中CoSb3相先于CoSb2相形成.采用球磨10 h-700℃烧结2 h的工艺可得到单相CoSb3,制备工序简单,所需时间大大缩短.
关键词:
热电材料
,
skutterudite
,
CoSb3
,
机械合金化
,
烧结
张丽娟
,
赵新兵
,
蒋小兵
,
吕春萍
稀有金属材料与工程
研究了金属间化合物CoSb3作为锂离子电池阳极材料在1MLiPF6/EC+DMC(1∶1)电解液中的电化学性能. 具有skutterudite结构的CoSb3和不具有此种结构的CoSb3最大可逆容量分别为573 mAh*g-1 和444 mAh*g-1, 10个循环内可逆容量分别保持在400 mAh*g-1和220 mAh*g-1以上, 采用非原位XRD方法研究二者嵌锂机理, 发现skutterudite结构虽然不起储锂作用, 但它破坏后形成的微观结构却有利于循环过程. 加入10%(质量分数, 下同)微碳球MCMB后CoSb3电化学性能大大提高, 最大可逆容量达715 mAh*g-1, 循环20次后可逆容量保持在500 mAh*g-1以上.
关键词:
skutterudite结构
,
CoSb3
,
电化学性能
,
锂离子电池
刘科高
,
张久兴
,
路清梅
,
张隆
,
周美玲
稀有金属材料与工程
采用机械合金化-放电等离子烧结工艺(MA-SPS), 在200℃～600℃之间制备了纳米晶CoSb3合金块体材料.采用XRD和TEM对材料的相组成和微观组织进行了测试分析.实验结果表明, 烧结前粉末为高能球磨得到的平均晶粒尺寸为20 nm～35 nm的纳米晶CoSb3粉末,SPS烧结后CoSb3合金块体的平均晶粒尺寸小于100 nm, 其致密度达到了91.3%～99.6%.CoSb3块体的晶粒尺寸随着烧结温度的降低而减小,而密度却随着烧结温度的升高而增加.CoSb3纳米晶块体热电材料的制备机理是MA使粉末晶粒细化到纳米级, 放电等离子烧结的快速、短时、低温和特殊烧结机理显著抑制了烧结时的晶粒长大.
关键词:
纳米晶
,
热电材料
,
CoSb3
,
机械合金化
,
放电等离子烧结
