热电材料及其制备技术

书籍作者：李敬锋	ISBN：9787030754226
书籍语言：简体中文	连载状态：全集
电子书格式：pdf,txt,epub,mobi,azw3	下载次数：8565
创建日期：2024-04-08	发布日期：2024-04-08
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内容简介

《热电材料及其制备技术》全面系统总结了热电材料及其制备技术的研究进展，不仅介绍了热电转换技术相关原理、热电性能测试方法、热电材料及其制备技术等基础知识，还梳理了近十多年发现的新型热电材料及其热电性能增强机制的*新研究成果。《热电材料及其制备技术》主要包括两部分：第一部分为热电材料研究，依次介绍了热电转换基本原理、热电性能测试方法、热电材料研究进展等；第二部分为热电材料制备技术，重点介绍了热电材料晶体生长方法、粉末冶金法和薄膜制备技术等。

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目录
序
前言
第1章热电转换技术与应用概述 1
1.1 引言 1
1.2 热电效应 1
1.2.1 泽贝克效应 1
1.2.2 佩尔捷效应 3
1.2.3 汤姆孙效应 4
1.2.4 完整热电方程 6
1.3 热电转换效率 7
1.3.1 温差发电效率 8
1.3.2 热电制冷效率 9
1.4 热电器件 10
1.4.1 传统热电器件结构 10
1.4.2 新型热电器件结构 12
1.5 主要应用 14
1.5.1 热电发电 15
1.5.2 热电制冷 19
参考文献 22
第2章热电性能测试基本原理与方法 26
2.1 引言 26
2.2 电导率测量 26
2.2.1 四探针法 26
2.2.2 范德堡法 27
2.3 泽贝克系数测量 29
2.4 霍尔系数测量 31
2.4.1 霍尔系数测量原理 31
2.4.2 范德堡法 35
2.4.3 五点探针法 36
2.5 热导率测量 37
2.5.1 稳态法 37
2.5.2 激光闪烁法 38
2.6 声速测量 43
2.7 转换效率测量 45
参考文献 46
第3章经典热电材料 49
3.1 引言 49
3.2 碲化铋基热电材料 49
3.2.1 基本特性 50
3.2.2 研究进展 55
3.3 碲化铅基热电材料 64
3.3.1 基本特性 64
3.3.2 研究进展 66
3.4 硅锗固溶体 70
3.4.1 基本特性 70
3.4.2 研究进展 73
参考文献 77
第4章新型热电材料 85
4.1 引言 85
4.2 碲化物 85
4.2.1 SnTe 85
4.2.2 GeTe 89
4.2.3 MnTe 94
4.2.4 其他碲化物 97
4.3 硒化物 100
4.3.1 概述 100
4.3.2 PbSe 101
4.3.3 SnSe 104
4.3.4 Cu2Se 109
4.3.5 多元硒化物 111
4.4 硫化物 114
4.4.1 PbS体系 115
4.4.2 SnS热电材料 118
4.4.3 Cu-S热电材料 120
4.4.4 黝铜矿Cu12Sb4S13热电材料 125
4.5 方钴矿及其他锑化物 127
4.5.1 CoSb3基方钴矿热电材料 127
4.5.2 其他锑化物热电材料 132
4.6 哈斯勒热电材料 143
4.6.1 概述 143
4.6.2 半哈斯勒化合物 144
4.6.3 全哈斯勒化合物 149
4.7 硅基化合物 150
4.7.1 Mg2Si热电材料 150
4.7.2 高锰硅(HMS)热电材料 155
4.7.3 FeSi2热电材料 161
4.8 氧化物及含氧化合物 163
4.8.1 概述 163
4.8.2 P型层状氧化物材料NaxCoO2和Ca3Co4O9 164
4.8.3 N型钙钛矿结构材料SrTiO3和高迁移率材料ZnO 166
4.8.4 新型含氧化合物BiCuSeO 168
参考文献 172
第5章制备技术 190
5.1 引言 190
5.2 熔炼-晶体生长法 190
5.2.1 方法 191
5.2.2 代表性应用 196
5.3 粉末冶金法 200
5.3.1 球磨法 200
5.3.2 熔融旋甩法 204
5.3.3 自蔓延高温合成法 206
5.3.4 软化学合成法 207
5.3.5 放电等离子体烧结 209
5.3.6 热压烧结 211
5.4 薄膜制备技术 212
5.4.1 气相沉积法 212
5.4.2 化学溶液法 215
5.4.3 印刷类方法 218
5.4.4 超晶格热电薄膜制备方法 219
参考文献 224
第6章性能增强复合制备技术 229
6.1 引言 229
6.2 原位复合 229
6.2.1 熔融+缓慢冷却原位纳米复合制备技术 229
6.2.2 放电等离子烧结+退火原位纳米复合制备技术 230
6.2.3 熔融旋甩+放电等离子烧结原位纳米复合制备技术 231
6.3 混合复合 231
6.3.1 零维添加物复合制备技术 231
6.3.2 一维添加物复合制备技术 233
6.3.3 二维添加物复合制备技术 234
6.4 梯度复合 236
6.4.1 连续式梯度复合制备技术 236
6.4.2 分段式梯度复合制备技术 239
6.4.3 混合式梯度复合制备技术 241
6.5 总结 242
参考文献 243

短评

热电材料及其制备技术引言：随着全球能源需求的增加和对可再生能源的追求，热电材料作为一种独特的能源转换技术备受关注。热电材料能够将废热或者热能直接转化为电能，具有重要的应用前景。本文将介绍热电材料的基本原理以及常用的制备技术，旨在探讨热电材料在能源领域的潜力。 1. 热电材料的基本原理热电效应是指当一种材料在温度梯度下时，产生的电压差和温度梯度成正比。这种现象主要由材料的电子结构决定，其中的关键参数是材料的热电力系数和电导率。热电材料应具备较高的热电力系数和较低的热导率，以最大化能量转换效率。 2. 常见热电材料（1）铋锑合金：铋锑合金是目前最常用的热电材料之一。它具有较高的热电力系数和适度的电导率，可用于温差发电和制冷应用。（2）硫化铋：硫化铋是一种新兴的热电材料，具有优异的热电性能。由于其在中高温区间的稳定性和较高的效能因子，硫化铋备受关注。（3）氧化物：氧化物热电材料如氧化锌和氧化钡具有良好的热电特性，且相对稳定。它们在高温环境下的应用潜力巨大。 3. 热电材料的制备技术（1）熔炼法：熔炼法是一种常用的热电材料制备技术。通过熔融材料并进行快速冷却，可以获得具有高度晶体结构和较低热导率的材料。（2）溶液法：溶液法包括溶胶-凝胶法和溶剂热法。这些方法通过溶解金属盐或金属有机物，制备出可通过热处理形成热电材料的前驱体。随后，热处理过程中的晶化和相变可以得到所需的热电材料。（3）气相沉积法：气相沉积法是一种制备薄膜热电材料的常用方法。它可以通过化学气相沉积、物理气相沉积或磁控溅射等技术，在基底上生长出薄膜材料，具有较高的热电性能。 4. 热电材料的应用前景热电材料具有广阔的应用前景，尤其在能源领域。其中最具代表性的应用是废热回收和温差发电。通过将废热转化为电能，可以提高能源利用效率，减少能源浪费。此外，热电材料还可应用于太阳能电池、微型制冷器和无线传感器等领域，为可再生能源和智能设备的发展做出贡献。结论：热电材料作为一种能源转换技术，具有重要的应用前景。随着对可再生能源和能源效率的需求不断增加，热电材料的研究和制备技术也在不断发展。通过不断改进材料的热电性能和制备工艺，热电材料有望在能源领域发挥更大的作用，为可持续能源的实现做出贡献。

2023-07-19 07:11:39