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《Ca3Co4O9+δ基熱電材料的制備及其性能研究.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、Ca3C0409+6基熱電材料的制備及其性能研究SynthesisandthermoelectricpropertiesofCa3C0409+6一basedcomposites2011年4月合肥工業(yè)大學(xué)本論文經(jīng)答辯委員會(huì)全體委員審查，確認(rèn)符合合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文質(zhì)量要求。答辯委員會(huì)簽名：(工作單位、職稱)主席：以似時(shí)昀漲本佗孑z牡乃『)元·弘戒委員：貅乙奶分扣暇今肥≯微芳積牧別刪舍刪學(xué)獅撾導(dǎo)師：矸雙嗲k搿六瑤移j翻三久碡pⅣ／秘捫獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已
2、經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果，也不包含為獲得僉月巴王些太堂或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名：簽字日期9卅年忉歸學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解金蟹王些太堂有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)金罡互業(yè)太堂可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書)學(xué)位論文作者簽名：彩鋤哥簽字日期：Ⅻf年?duì)幵拢瘔缹W(xué)
3、位論文作者畢業(yè)后去向：工作單位：通訊地址：一名：竹易簽字日期：加，f年心月廠珀電話：郵編Ca3C0409+6基熱電材料的制備及其性能研究摘要Ca3C0409+6基熱電材料是一種將熱能和電能相互轉(zhuǎn)化的氧化物熱電材料，它具有類似NaC0204復(fù)雜的層狀結(jié)構(gòu)，由巖鹽型CazC003層和Cdl2型C002層沿C軸交替排列而成。與傳統(tǒng)合金熱電材料相比，Ca3C0409+6基熱電材料在1000K以上仍能夠在空氣和氧氣中保持性能穩(wěn)定，因此作為熱電材料的應(yīng)用潛力很大。本論文采用自蔓延法制備了純相的P型Ca3C0409+6基熱電材料，用甘氨酸．硝酸鹽工藝和傳統(tǒng)固相反應(yīng)分別合成了SSC(Smo．4Sr
4、o．6C003)和SDB((Smo．2Bi0．8)203)粉末材料。通過(guò)普通的粉末冶金工藝制備了SSC或SDB混合摻雜的Ca3C0409+6各組分的熱電塊體材料，系統(tǒng)的研究了摻雜量的改變和各溫度范圍對(duì)Ca3C0409+s基熱電材料的性能影響。本論文研究取得的結(jié)果如下：1．采用自蔓延法成功地合成了Sm、Na共摻雜的Ca2．7-xNa,,Smo．3C0409+6(x=0，0．1，0．15，O．2)氧化物熱電材料粉末，經(jīng)粒度分布測(cè)試可知平均粒徑在4．5“m左右，其中Ca2．5Nao．2Smo．3C0409+6粉末煅燒后的粒徑大概500nm，說(shuō)明白蔓延法合成的粉體存在物理與化學(xué)方面的團(tuán)聚。
5、相比于其他傳統(tǒng)合成方法，自蔓延法合成的粉末顆粒細(xì)小，分布較均一，壓制性能更好，并且自蔓延法合成操作簡(jiǎn)單，成本低廉。合成粉末經(jīng)過(guò)冷壓燒結(jié)獲得的相對(duì)密度較高，一般相對(duì)密度在80％左右。實(shí)驗(yàn)試樣電阻率P、Seebeck系數(shù)的測(cè)試結(jié)果表明，Seebeck系數(shù)隨著Na元素的摻雜量的增加而降低；Ca2．5Nao．2Sm0．3C0409+6試樣在T=973K時(shí)，p達(dá)最小值6．044mr2·cm，功率因子達(dá)到最大值5．09x10。6Wm以K～。2．Ca2．5Nao．2Smr3C0409+6粉末的壓形規(guī)律遵循黃培云壓形方程，其非線性指數(shù)m=4．0003l7較大，粉末的硬化趨勢(shì)較強(qiáng)，而極小的壓制模量M
6、(O．095223MPa)表明合成的Ca2．5Nao．2Smo．3C0409+6粉末具有很好的壓制性，有利于制各較好的熱電材料。3．采用傳統(tǒng)固相反應(yīng)法合成的SDB粉末機(jī)械混合摻雜到自蔓延法合成的Ca3C0409+6基體中制備Ca3C0409+8／SDB復(fù)合材料。SDB是氧離子導(dǎo)體化合物，導(dǎo)電載流子與Ca3C0409+5基體相同，而SDB是分子量較大的化合物且具有較高的Seebeek系數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：經(jīng)SDB摻雜過(guò)后的試樣電阻率改變量不大，且Seebeck系數(shù)也得到一定程度的提高；摻雜4％SDB的Ca3C0409+5樣品在T=923K時(shí)，Seebeck系數(shù)為182．71肛V／K；在
7、973K時(shí)，功率因子達(dá)最大值3．63x10。6Wm。1K。2。4．采用甘氨酸．硝酸鹽法合成的SSC粉末機(jī)械混合到自蔓延法合成的Ca3C0409+6基體中制備Ca3C0409+#SSC復(fù)合材料。SSC材料是中溫固體氧化物燃料電池中常用的陰極材料，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性(在773K時(shí)電導(dǎo)率達(dá)2700S·cm“)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：Ca3C0409+6／SSC試樣在T<800K的溫度區(qū)間內(nèi)，混合摻雜SSC的試樣的電阻率性能優(yōu)于未摻雜試樣，特別是在473K時(shí)，所有摻雜SSC的試樣的電阻
