新型钴基氧化物热电材料制备及其性能的研究

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1、长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，《新型钴基氧化物热电材料的制各及其性能研究》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名搬2盟年生-月二L日长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”．同意长春理工大学保留并向中国科学

2、信息研究所、中国优秀博硕士学位论文全文数据库和CNKI系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电于版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名：乏d盎奇：!：!生年车月—三日导师签名翠过年当上日摘要热电材料是一种通过热电效应实现热能和电能直接转换的功能材料，在热电发电和制冷等领域具有极为重要的应用前景。本文对热电现象、热电材料的技展历程、热电材料的研亢进展等做了比较详细的论述。氧化物热电材料具有工

3、作温度高、抗氧化、无污染、制备简单、使用寿命长等优点．成为具有研究潜力和应用价值的新型候选热电材料。本论文的工作以一种新型的层状Ca：C020s氧化物热电村料作为研究对象，通过Sm，元素的掺杂来改善其热电性能，得出诸多有价值的结论．并且筛选出性能优良的P型及n型热电材料，制作出温差发电器件，并测试其性能。本论文采用溶胶-凝胶法结合常压烧结制各出了纯相Ca2C0205以及Smp掺杂的Ca2C0205热电材料，通过TG—DSC、IR、XRD、SEM，EDS以及热电性能测试等技术研究了样品的结构、微观形貌以及热电性能，并考察了Sm’对C

4、a,Co：Os的结构和热电性能(电阻率、Seebeck系数、功率园子)的影响，筛选出性能较好的P型Cal70Sm030C0205及n型Ca095SmoosMn03热电材料，制成热电器件。结果表明．利用一溶胶凝胶法结合常压烧结制备的ca：Co!Os热电材料与其他方法制各的样品相比，具有致密的内部结构和良好的热电性能．三价的Sm”替代二价的Cd+后．优化了材料的载流子浓度，使样品的热电性能有了很大程度的提高。同时测试热电器件的电输出性能，结果表明，其输出电压和电流随温差的增大呈现出单调递增的趋势；关键词：热电材料溶胶一凝胶法Ca!Co

5、!Os掺杂热电’『生能ABSTRACTThermoelectricmaterialsarethosematerialsthatdirectlyconvertheattoelectricityorconversely．whichareprospectusingasthethermoelectricgeneratorsandcoolingdevicesThethermoelectricphenomena,history'andtherecentdevelopmentprogressofthermoelectricmaterialswe

6、rereviewedjndetailedOxidethermoelectricmaterialswerefoundtoh乩ehighworkingtemperatureoxidation—resistantnopollutionsimplepreparation．10nglifeandhavebecamenewcandidatematerialswithapotentialtostud)’andapplyingvaluesInthisdissertationAnewlayeredoxideCa2C020‘hasbeenselect

7、edasthisstudyduetoverygoodthermoelectricperformanceanditsthermoelectricpropertieswereinvestigatedhdopingSm”ionExcellentperformancesofp·typeandn—typethermoelectricmaterialswereselectedtofabrieateoxidethermoelectricdevicesInthisdissertationThermoelectricmaterialsofpureC

8、a2C020,andCa2Co_,05withdopingSm’ionweresynhesizedbythesol—gelmethodandsinteringat900"Cinair．TG—DTAIR，XRD．SEMandthermoelectri