二元金属硫化物热电材料
作者:葛振华,赵昆渝,李俊 著
出版时间:2016年版
内容简介
热电(温差电)材料是利用固体内部载流子和声子的传输与相互作用,实现热能和电能直接转化的一类新型的功能材料。以n型和p型热电材料组成的热电器件具有结构轻便、简单、无活动部件、无需维护、无噪声、环境友好、安全稳定等优点,近年来受到广泛关注。热电转换技术作为一种新的清洁能源技术,能够有效地提高能源综合利用率,特别是在工业废热发电、汽车尾气余热回收、太阳能光电光热复合发电、无氟制冷等方面具有广泛的应用前景,对缓解能源危机具有积极的作用。《二元金属硫化物热电材料》以二元硫化物特别是硫化铋和硫化铜为重点,介绍热电材料的基本理论、制备方法、测试手段等,并深入解读硫化铋和硫化铜热电材料的性能优化方法。《二元金属硫化物热电材料》可供热电材料专业高年级研究生或者从事研究的工作者参考使用。
目录
前言
缩写和符号说明
1 引言
2 绪论
2.1 热电效应
2.1.1 Seebeck效应
2.1.2 Peltier效应
2.1.3 Thomson效应
2.1.4 热电转换效率及热电优值
2.2 热电传输原理
2.2.1 载流子的传输特性
2.2.2 固体的热传导
2.2.3 热电材料的优化和性能增强
2.3 热电材料研究进展
2.3.1 高性能热电材料
2.3.2 硫化物热电材料研究进展
2.3.3 硫化铋和硫化铜材料
3 硫化物热电材料的制备方法
3.1 样品的制备
3.1.1 粉末的合成
3.1.2 块体的烧结
3.2 样品的表征
3.2.1 体密度测定
3.2.2 热重差热分析
3.2.3 X射线衍射分析
3.2.4 电子探针显微分析
3.2.5 X射线荧光分析
3.2.6 场发射扫描电镜分析
3.2.7 高分辨透射电镜分析
3.2.8 霍尔系数测试
3.2.9 电导率和Seebeck系数测试
3.2.1 0热导率测试
4 硫化铋块体热电材料的制备及其热电性能
4.1 MA工艺对硫化铋热电性能的影响
4.1.1 MA工艺对相结构影响
4.1.2 MA工艺对Bi2S3块体微观结构的影响
4.1.3 MA工艺对Bi2S3块体电传输性能影响
4.2 SPS温度对硫化铋热电性能的影响
4.2.1 Bi2S3粉体的DTA—TG分析
4.2.2 烧结温度对:Bi2S3块体相结构的影响
4.2.3 烧结温度对Bi2S3块体微观结构的影响
4.2.4 烧结温度对Bi2S3块体电传输性能的影响
4.2.5 烧结温度对.Bi2S1块体热传输性能及ZT值的影响
4.3 本章小结
5 硫化铋热电材料的组成优化
5.1.Ag掺杂硫化铋块体材料的制备及其热电性能
5.1.1 Ag掺杂Bi2S3粉体和块体的相结构
5.1.2 Ag掺杂Bi2S3块体的微观结构
5.1.3 Ag掺杂.Bi2S3块体的电传输性能
5.1.4 Ag掺杂:Bi2S3块体的热传输性能及zT值
5.2 微量Cu掺杂的纳米结构硫化铋块体材料热电性能
5.2.1 微量Cu掺杂的Bi2S3块体的相结构
5.2.2 微量Cu掺杂的Bi2S3块体的微观结构
5.2.3 微量Cu掺杂:Bi2S3块体的电传输性能
5.2.4.微量Cu掺杂BizS3块体的热传输性能及ZT值
5.2.5 微量Cu掺杂:Bi2S3块体的l_IRTEM。表征
5.3 本章小结
6 硫化铋热电材料的微观结构调控
6.1 硫化铋单晶纳米结构粉体的水热合成
6.1.1 以Na2S203为硫源制备硫化铋粉体
6.1.2 以Na,S为硫源制备硫化铋纳米粉体
6.2 织构的硫化铋多晶热电块体的制备及电传输性能各向异性
6.2.1 以Na2S203为硫源合成的粉体制备织构的块体材料
6.2.2 以Na,S为硫源合成的粉体制备织构块体材料
6.3 具高速电子通道的硫化铋热电材料的设计
6.3.1 原料粉体和烧结后的块体的相结构
6.3.2 原料粉体和烧结后的块体的微观结构
6.3.3 不同纳米棒含量硫化铋块体的电传输性能
6.3.4 不同纳米棒含量硫化铋块体的热传输性能
6.4.本章小结
7 CuLsS块体材料的合成及其热电性能
7.1 Cul8s块体的MA+SPS合成及其热电性能
7.1.1 MA法制备的Cul8S粉体和SPS烧结后块体的相结构
7.1.2 Cul8S粉体及不同SPS温度下烧结块体的微观形貌
7.1.3 不同SPS温度烧结的块体CU48S的电传输性能
7.1.4 不同SPS温度烧结的块体Cul8S的热传输性能及ZT值
7.2 Cul8S块体的HS+SPS合成及其热电性能
7.2.1 HS法合成粉体相结构及合成机理
7.2.2 HS法合成粉体的微观形貌
7.2.3 HS+SPS法制备的Cul8S块体的相结构
7.2.4 HS+SPS法制备的Cul8S块体的微观形貌
7.2.5 HS+SPS法制备的Cul8S块体的电传输性能
7.2.6 HS+SPS法制备的Cul8S块体的热传输性能及ZT值
7.3 本章小结
8 硫化铜块体热电材料的组成优化
8.1 Bi掺杂Cul.8 S块体的制备及热电性能
8.1.1 Bi含量对Cul8块体相结构的影响
8.1.2 Bi掺杂量对Cul8块体微观结构的影响
8.1.3 Bi含量对Cul8块体电传输性能的影响
8.1.4 Bi掺杂量对Cul8块体对热传输性能分析及zT值的影响
8.2 CUE2.xS(X=0,0.04,0.1 )块体的热电性能
8.2.1 CUES块体的相结构及微观结构
8.2.2 Cu2S块体的电传输性能
8.2.3 CUES块体的热传输性能及ZT值
8.2.4 CUES块体的HIKFEM表征
8.3 本章小结
参考文献
致谢