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熔体旋甩工艺对n型InSb化合物的微结构及热电性能的影响
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:TQ133[化学工程—无机化工]
  • 作者机构:[1]武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,武汉430070
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(批准号:2007CB607501); 国家自然科学基金重点项目(批准号:50731006)资助的课题
中文摘要:

采用新颖的熔体旋甩结合放电等离子烧结技术制备了单相InSb化合物,研究了熔体旋甩工艺对其微结构以及热电性能的影响.结果表明,熔体旋甩得到的薄带自由面主要由300nm—2μm的小柱状晶组成,薄带接触面为非晶或精细纳米晶,薄带经烧结后得到了具有大量层状精细纳米结构的致密块体,尺寸约为40nm.与熔融+放电等离子体烧结制备样品相比,在测试温度范围内(300—700K),试样的电导率略有下降,但Seebeck系数显著增加,热导率和晶格热导率显著降低,室温下晶格热导率降低幅度约为10.6%,700K下晶格热导率的降低幅度达16.64%,熔融+熔体旋甩+放电等离子体烧结制备的InSb化合物试样在700K时其最大ZT值达到0.49,与熔融+放电等离子体烧结试样相比提高了29%.

英文摘要:

The single-phase InSb compounds have been prepared by novel melt spinning(MS) technique combined with spark plasma sintering(SPS) method,and the effects of melt spinning process on their microstructure and thermoelectric transport properties have been investigated.The results show that the free surface of ribbon obtained by MS consists of cubic grains with the size of 0.3—2.0 μm,and the contact surface of ribbon obtained by MS amorphous-like phases or finer nanostructures have formed,and after SPS the highly dense bulk material with lots of fine layered nanostructure has been obtained of about 40 nm in dimensions.By comparing the bulk InSb material prepared by melting method combined with SPS(Melt+SPS sample) with the bulk InSb material obtained by melting method combined with MS and SPS(Melt+MS+SPS sample),we see that the MS process leads to a slight decrease in electrical conductivity,and an obvious increase in Seebeck coefficient,as well as a remarkable decrease in thermal conductivity and lattice thermal conductivity for bulk InSb in the testing temperature range of 300—700 K.At 300 K and 700 K,the lattice thermal conductivities of Melt+SPS sample and Melt+MS+SPS sample decrease by the scopes of 10.6% and 16.64%,respectively.As a result,the maximum dimensionless figure of merit ZT of 0.49 is obtained at 700 K for the Melt+MS+SPS sample.Compared with that of Melt + SPS sample,it is increased by 29% at the same temperature.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,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:49876