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采用真空扩散焊接技术将镁合金(MB2)与铝合金(LY12)的焊接, 采用超声波无损检测、电子探针、X射线衍射和扫描电镜等手段研究了焊接温度对焊接接头界面附近组织结构的影响, 分析了界面反应物的生成机理。结果表明, 随着焊接温度的升高, 焊接界面的焊合率提高, 在焊接压力为3 MPa、保温时间为100 min的条件下, 温度升高到480℃完全焊合, 在Al侧和Mg侧分别形成了Al(ss, Mg)和Mg(ss, Al)固溶体, 焊接界面形成了Al₁₂Mg₁₇、AlMg、Al₃Mg₂三种金属间化合物层, 其厚度随着焊接温度的升高而增加, 其中AlMg层厚度增长得最快, 接头断裂发生在金属间化合物层且呈阶梯状断裂。界面扩散区的形成主要由有效物理接触阶段、固溶体形成阶段、金属间化合物相形成阶段以及金属间化合物增长阶段组成。

关键词: 无机非金属材料 , thermoelectric materials , sol-gel , YCoO3

高优值系数热电材料研究

徐国栋 , 陈哲 , 严有为 , 刘德辉 , 尹懿 , 文红民

材料导报

热电材料直接将热能与电能进行转换可作为再生能源组件及做成致冷芯片,是一种极具发展前景的能源材料.着重分析了影响热电优值的基本因素,探讨了提高热电优值的3条途径,即对现有材料晶格进行多元掺杂、降低材料维数、研制新型结构材料,并阐述和展望了热电材料在发电和制冷方面的应用前景.

关键词: 热电材料 , 热电优值 , 掺杂 , 性能 , 应用

HPHT synthesis and electrical transport properties of SmxCo4Sb12

稀土学报(英文版) doi:10.1016/S1002-0721(09)60122-8

关键词:

Zn-Sb化合物热电材料的研究进展

苏杰 , 马昊 , 李明军 , 郑树凯 , 刘磊

材料科学与工程学报

热电材料是一种能将热能和电能直接相互转换的功能材料.热电器件由于具有结构简单、低价环保、无噪声、使用寿命长等优点,被人们广泛应用在温差发电与半导体制冷技术中.Zn-Sb合金由于其优越的热电性能成为了现阶段最重要的热电材料之一,以ZnSb、Zn4 Sb3两种合金最为常见.新近发现的Zn8Sb7结构,成为了新的研究热点.主要针对常见Zn-Sb合金的晶体结构、性能、制备技术进行了总结,并展望了该材料的应用前景.

关键词: Zn-Sb合金 , 热电材料 , 热电性能 , 制备 , 应用前景

热电材料塞贝克系数测试影响因素的研究

郅惠博 , 李洪涛 , 王涛 , 吴益文 , 王彪 , 陈杰 , 徐杰 , 李蒙 , 季诚昌

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.16.022

为提高热电材料塞贝克系数的测试准确度,主要以康铜合金和钴酸钙为测试对象进行了一系列测试,其中以典型的碲化铋、方钴矿、硒化铅块体热电材料为辅助研究对象,具体研究测温热电偶的塞贝克效应、温差设置、数据处理方式对塞贝克系数测试结果的影响.结果表明:热电偶的塞贝克效应对Seebeck系数测试准确度的影响是显著的;样品两端温差设为10K以上,多组温差间的梯度设为3K以上,直线拟合方式采用不过原点拟合,可以使Seebeck系数测试结果的准确度得到很大提高.

关键词: 热电材料 , 塞贝克系数 , 测试 , 影响因素

CoSb3基方钴矿化合物的 Ga,In 掺杂及相关复杂缺陷的研究

席丽丽 , 邱雨婷 , 史讯 , 杨炯 , 陈立东 , 杨继辉 , 张文清

中国材料进展 doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2015.01.04

通过第一性原理与热力学结合的方法，研究了 Ga，In 等掺杂的 CoSb3基方钴矿化合物中的复杂缺陷问题。详细计算了 Ga，In 在 CoSb3中填充，Co，Sb 位置替换以及填充－替换同时共存等缺陷的形成能。研究结果表明，缺陷形成能与费米能级、化学势等相关。Ga，In 等在方钴矿中不是单纯的填充，而是填充和 Sb 位置替换同时共存的复杂缺陷。Ga掺杂以填充－替换比例2∶1的缺陷为主，而 In 掺杂，根据不同的条件可形成填充，替换，以及不同比例的填充替换复合缺陷，其中尤其以4∶2和2∶1最多。根据巨正则系宗，研究了 Ga，In 掺杂系统的载流子浓度和各缺陷的浓度。发现 Ga，In掺杂的方钴矿由于填充和替换电荷的自补偿效应，其载流子浓度较低，尤其是 Ga 填充，具有类似本征半导体的低载流子浓度，且得到实验证实。In 掺杂系统由于填充替换的比例偏离2∶1，填充位置的 In 比 Ga 的稍高一些，因此具有比 Ga 掺杂更高的载流子浓度。

关键词: 方钴矿 , 第一性原理 , 热电材料 , 复杂缺陷结构

聚苯胺/石墨/碳纳米管复合热电材料的制备与表征

李俊杰 , 贾小乐 , 王大刚 , 王雷

材料导报

以石墨(G)含量为30％的高氯酸掺杂态聚苯胺(HClO4-PANI)为基体,掺入适量碳纳米管(CNTs),通过溶液共混合、机械球磨和冷压成型制备出聚苯胺/石墨/碳纳米管(HClO4-PANI/G/CNTs)复合热电材料.通过扫描电镜(SEM)、热重分析仪(TGA)和热电仪(ZEM)等对复合材料的结构和性能进行了表征.实验结果表明,HClO4-PANI/G/CNTs复合材料中各组分均匀地复合在一起,其ZT值随着CNTs含量的增加而先升高后降低.在90℃时,碳纳米管含量为7％的HClO4-PANI/G/CNTs复合材料的ZT值最高可达2.43×10-3,高于相同条件下石墨含量为37％的HClO4-PANI/G复合材料,比30％石墨含量的HClO4-PANI/G提高了7倍,比HClO4-PANI提高了3个数量级.

关键词: 聚苯胺 , 复合材料 , 热电材料 , 热电性能

Ba填充方钴矿化合物的高压合成及热电性能

秦丙克 , 李小雷 , 李尚升 , 宿太超 , 马红安 , 贾晓鹏

无机材料学报

利用高压固相反应方法成功合成了Ba填充型方钴矿化合物Ba_xCo₄Sb₁₂(0.2≤x≤0.8), 并探讨了Ba填充及合成压强对化合物电学性能的影响. 采用XRD和SEM确定了相组成和晶体形貌, 并在室温下测试了材料的电阻率及Seebeck系数. 实验结果表明：高压可有助于提高Ba在CoSb₃中的填充含量; 化合物Ba_xCo₄Sb₁₂的晶粒直径处于微纳米级而且样品中含有大量的微气孔; 在合成压强为4.25GPa时, 样品Ba0.8Co4Sb12获得最高的功率因子13.19μW/(cm·K²).

关键词: 热电材料 , Ba-filled , skutterudite , high pressure synthesis