液相辅助剪切粉碎处理对不同化学计量比硫化钛陶瓷的显微结构和热电性能的影响文献综述

 2021-10-23 08:10

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1课题研究背景及意义高性能环境友好型热电材料的开发是热电变换技术的重要环节,随着人类社会对气候变化的关注程度不断增强和对化石能源的过分依赖, 更加刺激了世界范围内开发新能源技术的行动。

热电技术是最简单的可以实现热能和电能直接相互转化的技术, 能把太阳能、地热、机动车和工业废热转化成电, 反之也能作为热泵实现制冷。

热电器件具有全固态、重量轻、结构紧凑、响应快、无运动部件和有害工质等优点。

模块化的特点使其易与其他能量转换技术联用, 这是21世纪能源应用非常重要的特征, 因为没有单一的技术能够满足世界能源的需求。

前期研究表明,液相辅助剪切粉碎法处理TiS2粉体,可在保证结晶度同时有效减小颗粒尺寸、提高烧结体的织构度,产生有利于提高热电性能的协同作用:(1)有效提高a-b面内方向载流子迁移率,(2)通过增强晶界声子散射降低晶格热导率。

同时,这说明,通过该粉体预处理工艺,可在合理低载流子浓度条件下维持高电导率,而载流子浓度的降低可有效提升塞贝克系数、进而获得功率因子和热电优值的提升。

本课题拟合成Ti1 δS2 [Ti : S = (1 δ) : 2, δ = 0, 0.005, 0.01, 0.015, 0.02)不同化学计量比[即不同载流子浓度]的TiS2,对其进行液相辅助剪切粉碎处理,并烧结制备出致密陶瓷,测定和分析化学计量比对剪切预处理粉体形貌、粒径分布及烧结体织构度及其热电输运性能的影响与作用机理。

2热电材料及其研究进展高性能环境友好型热电材料的开发是热电变换技术的重要环节,高度结晶、高度织构、纳米化是层状结构热电材料的重要策略。

热点效应是温差引起的电效应和电流引起的可逆热效应的总称,热点效应包括3种相关联的效应:塞贝克(Seebeck)效应、珀尔帖(Peltier)效应、和汤姆孙(Thomso)效应。

2.1三大热电效应塞贝克效应(热电第一效应):1821年,德国物理学家塞贝克发现,在两种不同的金属所组成的闭合回路中,当两接触处的温度不同时,回路中会产生一个电势,此所谓塞贝克效应。

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