本文主要研究内容
作者郑岩岩（2019）在《通过电声输运调控优化MgAgSb基合金的热电性能》一文中研究指出：目前MgAgSb基热电材料因其良好的热电性能和机械性能,已经引起了科学界的广泛关注。但是通过传统的方法很难合成出热电性能优异的纯相MgAgSb基合金。此外,载流子的传输机制尚未清楚、本征低热导率产生的原因以及能带结构、热电性能的调控方法也未明确。因此,基于以上几点,本文对MgAgSb基合金的低成本制备,载流子浓度的优化以及Zn掺杂和热处理对其热电性能、电子结构和机械性能的影响进行了详细的研究。取得如下成果:(1)基于MgAgSb合金难以合成纯相的特点,本文首次通过普通行星式球磨和放电等离子烧结相结合的方式制备出高纯度的MgAgSb基合金,获得了一种高效、低成本制备MgAgSb合金的方法。通过Zn掺杂提高了MgAgSb基合金的相纯度,同时也优化了载流子浓度。通过TEM表征发现了高密度的位错、晶界、纳米晶粒和纳米孔,这些缺陷显著增加了声子散射,导致了较低的热导率。经过电学性能和热学性能的协同优化,掺杂3%Zn的样品ZT值达到0.7(473 K)。(2)本文重点研究了热处理对MgAgSb基合金热电性能的影响。通过Zn掺杂和热处理使晶体具有全尺度分层结构,实现了全频声子散射,有效地降低了材料的晶格热导率。第一性原理的计算结果表明:通过Zn掺杂可以有效降低声速并提高材料的格林艾森常数,此结果验证了Zn掺杂能够降低材料的晶格热导率的推论。除此以外,通过Zn掺杂和热处理能够显著提高材料的纯度和结晶度,进一步优化了材料的霍尔载流子浓度和霍尔迁移率,从而提高材料的电学性能。其中,掺杂3%Zn且经热处理10天的样品获得了较高的热电优值~1.4(423 K),且具有较高的平均ZT~1.3(冷端323 K,热端548 K),为目前报道的MgAgSb基热电材料的最高值之一。(3)本文进一步研究了梯度退火对MgAgSb基合金热电性能的影响,可以在较短时间内获得较高纯度的MgAgSb基合金。从第一性原理结果可知?-MgAgSb为半金属,Zn掺杂能够提高MgAgSb合金的态密度和有效质量,有利于获得较高的电学性能。此外,根据密度泛函理论计算,说明MgAgSb基合金具有良好的机械性能,对于热电材料的应用具有重要的意义。
Abstract
mu qian MgAgSbji re dian cai liao yin ji liang hao de re dian xing neng he ji xie xing neng ,yi jing yin qi le ke xue jie de an fan guan zhu 。dan shi tong guo chuan tong de fang fa hen nan ge cheng chu re dian xing neng you yi de chun xiang MgAgSbji ge jin 。ci wai ,zai liu zi de chuan shu ji zhi shang wei qing chu 、ben zheng di re dao lv chan sheng de yuan yin yi ji neng dai jie gou 、re dian xing neng de diao kong fang fa ye wei ming que 。yin ci ,ji yu yi shang ji dian ,ben wen dui MgAgSbji ge jin de di cheng ben zhi bei ,zai liu zi nong du de you hua yi ji Zncan za he re chu li dui ji re dian xing neng 、dian zi jie gou he ji xie xing neng de ying xiang jin hang le xiang xi de yan jiu 。qu de ru xia cheng guo :(1)ji yu MgAgSbge jin nan yi ge cheng chun xiang de te dian ,ben wen shou ci tong guo pu tong hang xing shi qiu mo he fang dian deng li zi shao jie xiang jie ge de fang shi zhi bei chu gao chun du de MgAgSbji ge jin ,huo de le yi chong gao xiao 、di cheng ben zhi bei MgAgSbge jin de fang fa 。tong guo Zncan za di gao le MgAgSbji ge jin de xiang chun du ,tong shi ye you hua le zai liu zi nong du 。tong guo TEMbiao zheng fa xian le gao mi du de wei cuo 、jing jie 、na mi jing li he na mi kong ,zhe xie que xian xian zhe zeng jia le sheng zi san she ,dao zhi le jiao di de re dao lv 。jing guo dian xue xing neng he re xue xing neng de xie tong you hua ,can za 3%Znde yang pin ZTzhi da dao 0.7(473 K)。(2)ben wen chong dian yan jiu le re chu li dui MgAgSbji ge jin re dian xing neng de ying xiang 。tong guo Zncan za he re chu li shi jing ti ju you quan che du fen ceng jie gou ,shi xian le quan pin sheng zi san she ,you xiao de jiang di le cai liao de jing ge re dao lv 。di yi xing yuan li de ji suan jie guo biao ming :tong guo Zncan za ke yi you xiao jiang di sheng su bing di gao cai liao de ge lin ai sen chang shu ,ci jie guo yan zheng le Zncan za neng gou jiang di cai liao de jing ge re dao lv de tui lun 。chu ci yi wai ,tong guo Zncan za he re chu li neng gou xian zhe di gao cai liao de chun du he jie jing du ,jin yi bu you hua le cai liao de huo er zai liu zi nong du he huo er qian yi lv ,cong er di gao cai liao de dian xue xing neng 。ji zhong ,can za 3%Znju jing re chu li 10tian de yang pin huo de le jiao gao de re dian you zhi ~1.4(423 K),ju ju you jiao gao de ping jun ZT~1.3(leng duan 323 K,re duan 548 K),wei mu qian bao dao de MgAgSbji re dian cai liao de zui gao zhi zhi yi 。(3)ben wen jin yi bu yan jiu le ti du tui huo dui MgAgSbji ge jin re dian xing neng de ying xiang ,ke yi zai jiao duan shi jian nei huo de jiao gao chun du de MgAgSbji ge jin 。cong di yi xing yuan li jie guo ke zhi ?-MgAgSbwei ban jin shu ,Zncan za neng gou di gao MgAgSbge jin de tai mi du he you xiao zhi liang ,you li yu huo de jiao gao de dian xue xing neng 。ci wai ,gen ju mi du fan han li lun ji suan ,shui ming MgAgSbji ge jin ju you liang hao de ji xie xing neng ,dui yu re dian cai liao de ying yong ju you chong yao de yi yi 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自桂林电子科技大学的郑岩岩，发表于刊物桂林电子科技大学2019-10-15论文，是一篇关于热电材料论文,合金论文,掺杂和热处理论文,全尺度分层结构论文,热电性能论文,桂林电子科技大学2019-10-15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，资料来自桂林电子科技大学2019-10-15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。
标签：热电材料论文; 合金论文; 掺杂和热处理论文; 全尺度分层结构论文; 热电性能论文; 桂林电子科技大学2019-10-15论文;