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《ZnO基熱電材料的摻雜改性及微結構調控.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、密級:&開__方口密論文編號H寺奪枝禾辱IUniversityofScienceandTechnologyBeijing博?i論文論文題目:ZnO基熱電材料的慘雜改性及微結構調擅學號B20110310:作者:張代兵____專業(yè)名稱:才才半斗科學與工程2016年12月15日ZnO基熱電材料的慘雜改性及微結構調控DopinmodificationandmicrostructurecontrolongZnO-basedthermoelectricmaterial研究生姓名
2、:張代兵指導教師姓名:張波萍北京科技大學材料科學與工程學院北京100083,中國DoD-ctorDegreeCandidate:aibingZhangrv-Supeisor:BopingZha打gSchoolofMaterialsScie打ceandEngineeringUniversitofScencea打dTechnooBeiinyilgyjg30Xueyuan民oad,HaidianDistrictBei.in100083,PR.CHINAjgTB32公開分類號::密級U10
3、°°8DC:單位代碼:北京科技大學博±學位論文ZnO基熱電材料的慘雜改性及微結構調控胃.張代兵作者:指導教師:單位:張波萍北京科技大學指導小組成員;單位;單位:論文提交日期;2016年12月15日學位授予單位:北京科技大學北京科技大學博±學位論文致謝本論文的研究工作是在導師張波萍教授的悉也指導下完成的,在此表示由衷的感謝!從課題選定、研究方案設計、實驗過程到論文的修改和完成都一一傾注了張老師大量的屯、血,學生的成長離不開您點滴的培養(yǎng)。張老師淵博的知識底蘊、嚴謹?shù)目蒲袘B(tài)度、積極樂觀的人生態(tài)度都時刻
4、感染著我,終身受益。生活中,張老師為了培養(yǎng)我們積極樂觀的生活態(tài)度,帶領我們勇攀一座座高山一、踏過條條河流,讓我們在科研之余能感受到世界的美麗。值此論文完成之際?。崳?,謹向張老師致W最誠孽的謝意感謝清華大學李敬鋒教授在實驗測試和論文寫作上給予的支持與幫助。感謝中科院理化所周敏老師、山東大學劉建老師、清華大學譚晴、魏天然、李宗岳博±在實驗測試上給予的幫助。感謝本課題組的葛振華師兄、趙磊博±、朱立峰博±、劉耀春博±、江珊碩±、韓成功碩±、張麗娟碩±在實驗細節(jié)中給予的幫助。感謝本課題組麻琳、劉云、葉道盛、許福、劉圣亮、靜、王明軍、朱永濱、羅銀師弟師妹的陪
5、伴。感謝多年來所有在學習和生活上支持和幫助過我的老師、同學和親人們?。崳娨辉改銈兩】担。崳姟⑿腋?、平安--I北京科技大學博±學位論文摘要熱電材料在廢熱發(fā)電、空調及冰箱制冷等領域具有廣闊的應用前景,近年來受到了越來越大的關注。氧化物熱電材料具有抗氧化、耐高溫、并且無污染、無毒性、制備工藝簡單等特點,在中高溫熱電應用領域具有很大的應用潛力。本論文著眼于n型氧化辟(ZnO)熱電材料,采用固相反應法(SSR)和水熱合成(HS)法制備化合物前驅粉體,采用放電等離子燒結法(SPS)制備多晶塊體材料,并通過Aa,1、Ni、G等元素滲雜改性優(yōu)化載流
6、子濃度通過織構化與納微復合結構化設計優(yōu)化載流子遷移率、降低熱導率,達到優(yōu)化ZnO熱電性能目的。73-K的條在不同的燒結溫度111323件下,通過SSR結合SPS技術制備ZnAl〇塊體材料。隨著燒結溫度的增加,ZnAb化了致密并且晶粒較小的〇.96〇.〇4第二相含量逐漸增加。1223K時燒結樣品在823K時取得最大功率因子-—*i24.01xl(TWmK。11731^時燒結樣品因其較小的晶粒尺寸及211八12化第二相''i的偏析,在773K時取得較低熱導率242WmICZr11.及最優(yōu)值化。=.HSSPS技術制備了構化AAl.和1慘-0(x00
7、.010.020通過織雜Znx,,04)i,,3+ ̄。?0.6的織構度,因水熱過程中高的PH值塊體塊體樣品獲得了8.59.0,A1的固溶度較低,同時并未檢測到ZnAl2〇4第二相??棙嫎悠啡菀撰@得較高的電子遷移率,隨著測試濕度由373K增加至573K,Zn〇Al〇樣品的電導.96〇.〇4--ii率由68.2Scm增加至749.2Scm。最終,Zn〇.96Al〇.〇4〇樣品在57化時取得最4—WnVi2大功率因子4.7xl(yK:。.AlN.通過HS和SPS