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机械合金化过程对硫化铋块体热电性能的影响机理
  • ISSN号:1000-0542
  • 期刊名称:物理学报
  • 时间:0
  • 页码:48401-48401
  • 分类:TN37[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]北京科技大学材料科学与工程学院 北京市新能源材料与技术重点实验室,北京100083, [2]清华大学材料科学与工程系 新型陶瓷与精细制备工艺国家重点实验室,北京100084
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:50972012); 国家高技术研究发展计划(863计划)(批准号:2009AA032216); 国家重点基础研究发展计划(973计划)(批准号:2007CB607500); 北京市自然科学基金(批准号:2112028)资助的课题
  • 相关项目:硫化铋的掺杂改性及其微结构调控与热电性能相关性研究
中文摘要:

以机械合金化法(MA)结合放电等离子烧结技术(SPS)制备了Bi_2S_3多晶块体热电材料.研究了MA过程中干磨转速、湿磨时间和湿磨介质对Bi_2S_3多晶热电材料电传输性能的影响.分析了样品的物相,观察了显微组织,测试了电传输性能和热传输性能.研究表明,以无水乙醇为湿磨介质时,随着湿磨时间的延长,出现了微量Bi_2O_3第二相,样品的晶粒尺寸减小,电阻率大幅增加,功率因子下降.以丙酮为湿磨介质时,虽然不存在微氧化反应,但是由于样品中存在大量孔洞,导致功率因子降低.425 r/min干磨15 h后未湿磨的样品在573 K取得最大的ZT值0.25,是目前文献报道的最高值.

英文摘要:

Bismuth sulfide(Bi_2S_2) polycrystalline bulks are fabricated by spark plasma sintering(SPS) combined with a mechanical alloying (MA) process.The electrical transport properties are investigated with a special emphasis on dry-milling speed,wet-milling time and mediums in MA process.The phase structure,the microstructure,and the electrical/thermal transport properties for the bulk samples are measured.The results suggest that the second Bi_2O_3 phase is formed because of the micro-oxidation when the wet medium is fixed to absolute ethyl alcohol,which refines the grain sizes and affects electrical transport properties of the bulk samples.Prolonging the wet-milling time in absolute ethyl alcohol causes the increase of resistivity and the decrease of the power factor.The electrical transport properties degrade due to the porous microstructure in bulk samples even without oxidization as the acetone is used as a milling medium. The largest ZT value 0.25 is obtained at 573 K for the samples dry-milled under 425 r/min for 15 h without wet-milling,which is the highest value in the reported values so far.

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期刊信息
  • 《物理学进展》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国物理学会
  • 主编:邢定钰
  • 地址:南京市南京大学
  • 邮编:210093
  • 邮箱:wlxjz@nju.edu.cn
  • 电话:025-83592484
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0542
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1127/O4
  • 邮发代号:28-55
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:3182