袁鹏:Cu2-xS低温冷压烧结及其热电性能研究论文

袁鹏:Cu2-xS低温冷压烧结及其热电性能研究论文

本文主要研究内容

作者袁鹏(2019)在《Cu2-xS低温冷压烧结及其热电性能研究》一文中研究指出:过度的化石能源使用以及过低的能源使用效率迫使我们寻找新的技术,新的材料来改善这一现状。热电材料以及热电能源转化技术由于可以实现在热能和电能之间的相互转换,该技术不需要任何的传动装置运行可靠且无需维护,近几十年来吸引了研究者的广泛关注。P型Cu2S化合物具有组成元素储量丰富、环境友好等优点,并且具有较好的热电性能,是一种具有潜在电子晶体声子玻璃特征的热电材料。陶瓷的烧结过程往往是决定其性能优劣的关键因素,多年来人们一直在寻找降低烧结温度的方法,实现低温烧结不仅能节约烧结过程中的能源损耗,更重要的是能够突破许多研究上的限制。最近,一种新型烧结工艺——低温冷压烧结(CSP)受到人们广泛关注,它成功实现了在极低温度下(室温-300℃)对多种陶瓷的致密化,是一种十分有潜力的烧结工艺。本文以硫化亚铜为基体,采用热分解法和机械合金法制备陶瓷前驱粉体,结合低温冷压烧结工艺制备硫化亚铜热电陶瓷,具体内容包括以下方面:1.采用热分解法制备Cu2S粉体,结合CSP 工艺在不同温度下(室温、50℃、100℃、150℃)对陶瓷进行烧结并测试其热电性能。实验结果表明:在不同的烧结温度下,利用CSP工艺均实现了陶瓷的致密化;改变烧结温度,对Cu2S陶瓷的热电性能产生了一定的影响,其中150℃下烧结的样品热电性能最佳,在823K时ZT值达到最大0.86。2.采用机械介金法制备Cu2-xS(0≤x≤0.2)粉体,结合CSP工艺制备Cu2-xS热电陶瓷,探索Cu离子空位含量对Cu2S热电性能的影响,实验结果表明:不同的铜缺失比例对Cu2S热电陶瓷性能产生较大影响,铜缺失比例较高的样品拥有更好的导电性,但同时会使热导率上升,通过合理调控铜缺失比能够实现该类材料性能最优化,本论文中x=0.1样品,在823K时ZT达到1.27。3.采用机械合金法制备Cu2S1-xSe(x=0.5,1)粉体,结合CSP工艺制备Cu2S1-xSex热电陶瓷,探索了过量掺杂Se(S)元素对Cu2S(Cu2Se)热电性能的影响,实验结果表明:过量掺杂Se元素,对Cu2S电导率的提升效果十分显著,但同时也会增大热导率,最终导致热电性能下降;过量掺杂S元素,对Cu2Se热电性能没有提升。所有样品中,x=1样品在823K时ZT值达到最大1.26。

Abstract

guo du de hua dan neng yuan shi yong yi ji guo di de neng yuan shi yong xiao lv pai shi wo men xun zhao xin de ji shu ,xin de cai liao lai gai shan zhe yi xian zhuang 。re dian cai liao yi ji re dian neng yuan zhuai hua ji shu you yu ke yi shi xian zai re neng he dian neng zhi jian de xiang hu zhuai huan ,gai ji shu bu xu yao ren he de chuan dong zhuang zhi yun hang ke kao ju mo xu wei hu ,jin ji shi nian lai xi yin le yan jiu zhe de an fan guan zhu 。Pxing Cu2Shua ge wu ju you zu cheng yuan su chu liang feng fu 、huan jing you hao deng you dian ,bing ju ju you jiao hao de re dian xing neng ,shi yi chong ju you qian zai dian zi jing ti sheng zi bo li te zheng de re dian cai liao 。tao ci de shao jie guo cheng wang wang shi jue ding ji xing neng you lie de guan jian yin su ,duo nian lai ren men yi zhi zai xun zhao jiang di shao jie wen du de fang fa ,shi xian di wen shao jie bu jin neng jie yao shao jie guo cheng zhong de neng yuan sun hao ,geng chong yao de shi neng gou tu po hu duo yan jiu shang de xian zhi 。zui jin ,yi chong xin xing shao jie gong yi ——di wen leng ya shao jie (CSP)shou dao ren men an fan guan zhu ,ta cheng gong shi xian le zai ji di wen du xia (shi wen -300℃)dui duo chong tao ci de zhi mi hua ,shi yi chong shi fen you qian li de shao jie gong yi 。ben wen yi liu hua ya tong wei ji ti ,cai yong re fen jie fa he ji xie ge jin fa zhi bei tao ci qian qu fen ti ,jie ge di wen leng ya shao jie gong yi zhi bei liu hua ya tong re dian tao ci ,ju ti nei rong bao gua yi xia fang mian :1.cai yong re fen jie fa zhi bei Cu2Sfen ti ,jie ge CSP gong yi zai bu tong wen du xia (shi wen 、50℃、100℃、150℃)dui tao ci jin hang shao jie bing ce shi ji re dian xing neng 。shi yan jie guo biao ming :zai bu tong de shao jie wen du xia ,li yong CSPgong yi jun shi xian le tao ci de zhi mi hua ;gai bian shao jie wen du ,dui Cu2Stao ci de re dian xing neng chan sheng le yi ding de ying xiang ,ji zhong 150℃xia shao jie de yang pin re dian xing neng zui jia ,zai 823Kshi ZTzhi da dao zui da 0.86。2.cai yong ji xie jie jin fa zhi bei Cu2-xS(0≤x≤0.2)fen ti ,jie ge CSPgong yi zhi bei Cu2-xSre dian tao ci ,tan suo Culi zi kong wei han liang dui Cu2Sre dian xing neng de ying xiang ,shi yan jie guo biao ming :bu tong de tong que shi bi li dui Cu2Sre dian tao ci xing neng chan sheng jiao da ying xiang ,tong que shi bi li jiao gao de yang pin yong you geng hao de dao dian xing ,dan tong shi hui shi re dao lv shang sheng ,tong guo ge li diao kong tong que shi bi neng gou shi xian gai lei cai liao xing neng zui you hua ,ben lun wen zhong x=0.1yang pin ,zai 823Kshi ZTda dao 1.27。3.cai yong ji xie ge jin fa zhi bei Cu2S1-xSe(x=0.5,1)fen ti ,jie ge CSPgong yi zhi bei Cu2S1-xSexre dian tao ci ,tan suo le guo liang can za Se(S)yuan su dui Cu2S(Cu2Se)re dian xing neng de ying xiang ,shi yan jie guo biao ming :guo liang can za Seyuan su ,dui Cu2Sdian dao lv de di sheng xiao guo shi fen xian zhe ,dan tong shi ye hui zeng da re dao lv ,zui zhong dao zhi re dian xing neng xia jiang ;guo liang can za Syuan su ,dui Cu2Sere dian xing neng mei you di sheng 。suo you yang pin zhong ,x=1yang pin zai 823Kshi ZTzhi da dao zui da 1.26。

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    论文作者分别是来自昌吉学院的袁鹏,发表于刊物昌吉学院2019-07-07论文,是一篇关于热电材料论文,热分解法论文,机械合金法论文,低温冷压烧结论文,昌吉学院2019-07-07论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自昌吉学院2019-07-07论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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