张忻
,
张久兴
,
路清梅
,
刘燕琴
中国有色金属学报
以Co,Sb和Fe粉为原料,采用放电等离子烧结(SPS)技术在300～600℃温度范周内研究原位反应合成富Co基Skutterudite化合物FexCo4-xSb12 (x=0～1.0)的合成条件,并对化合物的结构、微观形貌及热电性能进行研究.结果表明:在x=0～1.0范围内,300℃时开始生成少量的FexCo4～xSb12:在400～600℃范围内,FexCo4-xSb12相为主晶相,并伴有极少量Sb相;化合物的晶格常数随Fe含量的增加而线性增加;在600℃合成的FexCo4-xSb12化合物,当Fe含量小于0.3时,基本上以规则的颗粒和柱状晶生长,当Fe含量x大于0.3时,随着Fe含量的增加,颗粒和柱状晶减少,趋向于弯曲枝状晶生长;FexCo4-xSb12的电导率随着Fe置换量的增加而增加,Seebeck系数和功率因子的极值随着Fe置换量的增加而向高温方向移动.
关键词:
方钴矿
,
置换
,
放电等离子烧结
,
原位反应
糜建立
,
赵新兵
,
朱铁军
,
曹高劭
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00869
以CoCl2, SbCl3和Te粉为原料, NaBH4为还原剂, 用溶剂热方法合成了Te掺杂方钴矿CoSb3-xTex(x=0, 0.05, 0.1, 0.2, 0.4)纳米粉末. 研究发现, Te含量较高的样品(x≥0.2)有明显的CoTe2等杂相存在. CoSb3-xTex合成粉末的粒径大小在40nm左右, 热压后晶粒发生长大, 平均晶粒尺寸约为300nm. 电学性能测试表明Te掺杂方钴矿CoSb3-xTex的导电类型为n型, Seebeck系数的绝对值随着Te含量的增加而变小, 电导率随着Te含量的增加而增大. 在测试温度范围内, CoSb2.8Te0.2 具有最高的功率因子, 在773K温度下达到2.3×103W·m-1·K-2.
关键词:
方钴矿
,
solvothermal synthesis
,
Te-doped CoSb3
,
thermoelectric materials
谭刚健
,
鄢永高
,
李涵
,
苏贤礼
,
唐新峰
功能材料
采用熔融旋甩(MS)技术结合放电等离子烧结(SPS)工艺制备了方钴矿化合物Ce0.8Fe4-xNixSb12(x=0～0.15),并对样品进行了相组成及微观结构分析和热电性能表征.研究结果表明,所有样品均为单相且呈P型传导.Ni对Fe进行取代后,电导率有一定程度下降,但Seebeck系数得到显著提高.然而由于Ni取代同时导致了载流子热导的降低以及合金化散射引起晶格热导率减小而使其总热导率大幅度下降.其中,x=0.05和x=0.10样品在800K时最大无量纲热电优值均达到0.73,相比于参比样Ce0.8Fe4Sb12提高了约18%.
关键词:
熔融旋甩
,
方钴矿
,
热导率
,
热电性能
刘科高
,
张久兴
,
项东
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2006.04.015
为了研究不同球磨时间对CoSb3热电性能的影响,采用高能球磨(MM)和放电等离子烧结法(SPS)制备了CoSb3块体,用X射线衍射仪分析了样品的相组成,并用电常数测试仪和激光热导仪测试了样品的热电性能.试验结果表明,球磨时间为2～20 h的粉末经烧结后都可得到单相的CoSb3块体,所得样品具有典型的半导体电学特征,多数样品在测试温度下的热电优值ZT大小相近,并在300～400℃有较大值,其中最大值为球磨5h的样品在400℃时的0.057 1.
关键词:
热电材料
,
CoSb3
,
方钴矿
,
高能球磨
,
放电等离子烧结
席丽丽
,
邱雨婷
,
史讯
,
杨炯
,
陈立东
,
杨继辉
,
张文清
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2015.01.04
通过第一性原理与热力学结合的方法，研究了 Ga，In 等掺杂的 CoSb3基方钴矿化合物中的复杂缺陷问题。详细计算了 Ga，In 在 CoSb3中填充，Co，Sb 位置替换以及填充－替换同时共存等缺陷的形成能。研究结果表明，缺陷形成能与费米能级、化学势等相关。Ga，In 等在方钴矿中不是单纯的填充，而是填充和 Sb 位置替换同时共存的复杂缺陷。Ga掺杂以填充－替换比例2∶1的缺陷为主，而 In 掺杂，根据不同的条件可形成填充，替换，以及不同比例的填充替换复合缺陷，其中尤其以4∶2和2∶1最多。根据巨正则系宗，研究了 Ga，In 掺杂系统的载流子浓度和各缺陷的浓度。发现 Ga，In掺杂的方钴矿由于填充和替换电荷的自补偿效应，其载流子浓度较低，尤其是 Ga 填充，具有类似本征半导体的低载流子浓度，且得到实验证实。In 掺杂系统由于填充替换的比例偏离2∶1，填充位置的 In 比 Ga 的稍高一些，因此具有比 Ga 掺杂更高的载流子浓度。
关键词:
方钴矿
,
第一性原理
,
热电材料
,
复杂缺陷结构
胡安徽
,
杨君友
,
鲍思前
,
樊希安
,
段兴凯
材料导报
首先介绍了填充式Skutterudite热电材料在成分优化方面的研究进展,再从组织结构优化以及合成低维Skutterudite材料等几个方面探讨了近年来Skutterudite类热电材料的研究状况和最新进展.
关键词:
方钴矿
,
热电材料
,
填充限度
,
低维
李丽霞
,
刘宏
,
王继扬
,
胡晓波
,
魏景谦
,
徐丽
,
李志峰
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2002.01.012
用熔融退火法制备了镧填充方钴矿(LaxFe3CoSb12)多晶热电材料.用背散射方法测定了不同掺镧量晶体的拉曼光谱.我们认为晶格孔隙中镧原子的振颤运动产生了有效的声子散射并使拉曼谱线加宽.随着镧含量的增加,镧原子振颤自由度降低,谱线的加宽程度减少.
关键词:
LaxFe3CoSb12晶体
,
方钴矿
,
振颤运动
,
拉曼散射
秦丙克
,
李尚升
,
李小雷
,
宿太超
,
马红安
,
陈孝洲
,
姜一平
,
邓乐
,
柳洋
,
任国仲
,
贾晓鹏
功能材料
利用高压(2～5GPa)固相反应法合成了单相的方钴矿多晶体化合物Co4Sb12-xSex(0≤x≤1.2).室温下对其电阻率(ρ),Seebeck系数(S)以及微观形貌(SEM)进行了测试分析.结果表明,高压固相反应法合成的样品Co4Sb12-xSex具有细小的晶粒和大量的晶界,晶粒直径处于微纳米级.样品的Seebeck系数绝对值随Se置换浓度(x)而增大,电阻率随Se置换浓度x的升高而显著增大.在合成压强为4.25GPa时,样品Co4Sb10.8Se1.2具有绝对值最大的Seebeck系数501.59μV/K,Co4Sb11.9Se0.1获得最大的功率因子值为3.77μW/cm·K2.
关键词:
方钴矿
,
热电材料
,
载流子浓度
,
晶体结构
,
高温高压
罗派峰
,
熊聪
,
唐新峰
功能材料
用两步固相反应法合成了单相Ba填充式skutterudite化合物BayCo4Sb12.研究了Ba对skutterudite化合物热电性能的影响:与CoSb3比较电导率大幅度提高了将近20倍,并且随Ba填充分数的增加电导率增大;塞贝克Seebeck系数较CoSb3有小幅度的下降,但在中高温区域却有一定程度的提高,并且随着Ba填充分数的增加而下降;晶格热导率明显下降;对Ba填充量为0.3的Ba0.3Co4Sb12化合物得到的最大热电性能指数ZT达到0.91.
关键词:
方钴矿
,
电导率
,
塞贝克系数
,
晶格热导率
,
热电性能指数
