纳米SiC分散的Bi2Te3热电材料的制备与性能研究

稀有金属材料与工程, 2007, 36(z2): 408-411.

纳米SiC分散的Bi2Te3热电材料的制备与性能研究

赵立东 ^1, , 张波萍 ^2, , 李敬锋 ^3, , 刘玮书 ^4, , 周敏 ^5,

1.北京科技大学,材料科学与工程学院无机非金属材料系,北京,100083

2.北京科技大学,材料科学与工程学院无机非金属材料系,北京,100083

3.清华大学,材料科学与工程系新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,北京,100084

4.北京科技大学,材料科学与工程学院无机非金属材料系,北京,100083

5.清华大学,材料科学与工程系新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,北京,100084

基金项目: 国家自然科学基金(50310353;50572008) 国家重点基础研究发展计划(973计划)(2007CB607504)

关键词： Bi2Te3机械合金化 , 放电等离子烧结 , 纳米SiC

Preparation and Properties of Nano-SiC Dispersed Bi2Te3 Thermoelectric Materials

用机械合金化工艺(MA)和放电等离子烧结工艺(SPS),制备出纳米SiC(平均直径约30 nm)弥散分布的Bi2Te3热电材料,并研究了纳米SiC颗粒弥散对Bi2Te3性能的影响.实验采用MA合成纳米SiC分散Bi2Te3粉末,用SPS制备块体材料.XRD分析表明用MA和SPS成功制备了Bi2Te3合金,随着纳米SiC含量的增加,材料的颗粒尺寸减小,表明纳米SiC有抑制颗粒长大的作用.电学性能测试发现少量(体积分数≤1.0%)纳米SiC的加入对Bi2Te3电学性能有很大影响:虽然随着SiC含量的增加电导率有所降低,但Seebeck系数得到了提高.当加入0.1%SiC时,Seebeck系数和功率因子达到最大值,均高于纯Bi2Te3试样,随着SiC含量进一步增加,Seebeck系数和功率因子降低.显微硬度随着纳米SiC含量的增加也得到提高.综合实验结果表明极少量纳米SiC颗粒的加入可以提高Bi2Te3的电学性能和力学性能.

参考文献

[1]	Rowe D M.CRC Handbook of Thermoelectrics[M].New York:CRC Press,1995:1.
[2]	Chen G;Dresselhaus M S;Dresselhaus G et al.[J].International Materials Reviews,2003,48(01):1.
[3]	Sales B C .[J].Science,2002,295(5558):1248.
[4]	Disalvo F J .[J].Science,1999,285(5428):703.
[5]	Hong SJ.;Lee SH.;Chun BS. .Thermoelectric properties of newly fabricated n-type 95%Bi2Te2-5%Bi2Se3 alloys by gas atomizing and extrusion process[J].Materials Science & Engineering, B. Solid-State Materials for Advanced Technology,2003(3):232-238.
[6]	Seo J.;Park K.;Lee C.;Cho D. .Fabrication and thermoelectric properties of p-type Bi0.5Sb1.5Te3 compounds by ingot extrusion[J].Materials Research Bulletin: An International Journal Reporting Research on Crystal Growth and Materials Preparation and Characterization,2000(13):2157-2163.
[7]	Yamanaka S;Kosuga A;Kurosak K .[J].Journal of Alloys and Compounds,2003,352:275.
[8]	Yamashita O;Sugihara S .High-performance bismuth-telluride compounds with highly stable thermoelectric figure of merit[J].Journal of Materials Science,2005(24):6439-6444.
[9]	Zhao X B;Ji X H;Zhang Y H et al.[J].Applied Physics Letters,2005,86(06211):1.
[10]	Liu J;Li J-F .[J].Key Engineering Materials,2005,280:397.
[11]	Chen L D .[J].Materials Integration,2005,18(09):18.
[12]	Kurosaki K;Kosuga A;Yamanaka S .[J].Journal of Alloys and Compounds,2003,351:279.
[13]	Lee J S;Oh T S;Hyun D B .[J].Journal of Materials Science,2000,35:881.
[14]	Uehara M;Shiraishi R;Nogami A et al.[J].Journal of the European Ceramic Society,2004,24(02):409.
[15]	Zhao L D;Zhang B P;Li J-F.[J].Physica B
[16]	Zhao L D;Zhang B P;Li J-F.[J].Journal of Alloys and Compounds
[17]	余柏林,祁琼,唐新峰,张清杰.晶粒尺寸对CoSb3化合物热电性能的影响[J].物理学报,2005(12):5763-5768.

上一张下一张

计量

下载量()
访问量()

作者相关

文章评分

您的评分：
1

0%
2

0%
3

0%
4

0%
5

0%

材料期刊网