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《N型CaMnO3热电材料的制备及性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、建材世界2014年第35卷第2期doi:10.3963/j.issn.1674-6066.2014.02.001N型CaMnO3热电材料的制备及性能研究李利娟(闽西职业技术学院,龙岩364000)摘要:该文通过实验研究了采用自燃法并在不同的温度下煅烧试样合成Ca1-xSmxMnO3(x=0~0.06)粉末的工艺,以及在Ca位上掺杂不同含量的Sm元素对材料性能的影响。自燃法结合球磨工艺可以制得平均粒径在2μm左右的Ca1-xSmxMnO3(x=0~0.06)超细粉末。X射线衍射(XRD)分析表明自燃法可以合成物相单一的Ca1-xSmxMnO3(x=0~0
2、.06)粉末材料。在CaMnO3热电材料的Ca位上掺杂Sm元素降低了材料的Seebeck系数,但同时也降低了材料的电阻率,而电导率增加幅度高于Seebeck系数的降低幅度,故而总体上Ca1-xSmxMnO3(x=0~0.06)热电陶瓷材料的功率因子也增大了,从而有望使材料达到较高的热电优值,具有一定的商业应用价值。关键词:热电材料;N型;CaMnO3;自燃法PreparationandPropertiesofN-typeCaMnO3ThermoelectricMaterialsLILi-juan(MinxiVocational&TechnicalCol
3、lege,Longyan364000,China)Abstract:Inthispaper,thermoelectricoxideCa1-xSmxMnO3(x=0~0.06)powderwassynthesizedbyauto-ign-itionandthereactiontemperatureoftheCaMnO3synthesisprocesswereinvestigated.Wealsostudiedthethermoelec-tricperformancedependingondifferentcontentofSmelementintoCas
4、ite.TheCa1-xSmxMnO3(x=0~0.06)ultrafinepowderwithmeanparticlesizeofabout2μmhasbeensuccessfullysynthesizedbyauto-ignitioncombiningwiththeballmillprocess.X-raydiffractionshowedthatCa1-xSmxMnO3hasformedbyauto-ignitionwithoutdistinguishedim-purity.TheCa-siteofCaMnO3dopedwithSmreduced
5、theSeebeckcoefficientandatthesametime,theelectricalcon-ductivitywassignificantlyimprovedandthepowerfactorofCa1-xSmxMnO3TEmaterialswasincreased.Therefore,theTEmeritofCa1-xSmxMnO3maycometoahighlevelandhavesomecommercialapplications.Keywords:thermoelectricmaterials;N-type;CaMnO3;au
6、to-ignition热电材料通过其热电效应实现热能和电能之间的相互转换,是一种新型的环保功能材料,是通过温度的[1,2]变化引起极化,通过载流子的移动静态地进行热能和电能的相互转化,广泛用于低温制冷、温差发电等。热电材料的应用不需要使用传动部件,工作时无噪音、无排弃物,和太阳能、风能、水能等二次能源的应用一[3,4]样,对环境没有污染,并且这种材料性能可靠,使用寿命长,是一种具有广泛应用前景的环境友好材料。应用于大规模电厂发电或普遍的制冷器,将大为改观我们的生活。利用传统的固相反应法合成具有高的结晶定向和精细显微结构的烧结体是很困难的。另外,固相反应
7、过程中,CaMnO3基体中产生不均质的成份,它们被认为是使热电性能退化的原因,且固相反应法过程复杂,实验周期长。后来人们采用聚合复合法,它是合成CaMnO3陶瓷的一种化学溶解方法,这种方法根据乙二醇和柠檬酸复合形成金属聚合物,形成的聚合物产品具有三维网络结构。在空气中加热得到的聚合物产品会[5]引起在原子水平形成金属混合物的聚合物的破坏。因此,由聚合复合法可得到相较于传统固相法化学均匀性好的试样。除此之外,聚合复合法得到的前驱体颗粒一般比较细小而且均匀,并且煅烧这种前驱体可得[6]到精细显微结构的CaMnO3煅烧体,这大大提高了它的热电性能。该实验设想
8、采用其他的化学溶液法来合成CaMnO3热电材料,并通过研究粉末的粒度及形貌研究得到产物的热电性
