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三位置掺杂对BiCuSeO功能陶瓷热电性能的影响

冯波  
【摘要】:对BiCuSeO功能陶瓷进行Bi/Cu/Se三位置掺杂,采用机械合金化和放电等离子烧结工艺制备Bi_(1-x)Ba_(x/2)-Pb_(x/2)Cu_(1-x)Ni_xSe_(1-x)Te_xO (x=0,0.02,0.04,0.06,0.08,0.10,摩尔分数)陶瓷,通过掺杂前后的物相组成、组织结构、电传输参数、热传输参数等表征,研究三位置掺杂对Bi Cu Se O功能陶瓷热电性能的影响和强化机理。结果表明,三位置掺杂可杂糅几种元素的增益效果,使Bi Cu Se O功能陶瓷保持较高Seebeck系数的前提下,电导率和功率因子显著提高。最佳掺杂量x为0.10,所得Bi_(0.90)Ba_(0.05)Pb_(0.05)Cu_(0.90)Ni_(0.10)Se_(0.90)Te_(0.10)O陶瓷在873 K温度下获得最高功率因子0.71 m W/(m·K~2)和最大热电优值1.06,分别约为未掺杂陶瓷的2.5倍和2倍。

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