| 摘要 | 第5-8页 |
| Abstract | 第8-11页 |
| 第1章 前言 | 第17-47页 |
| 1.1 热电效应简介 | 第19-21页 |
| 1.1.1 Seebeck效应 | 第19-20页 |
| 1.1.2 Peltier效应 | 第20-21页 |
| 1.1.3 Thomson效应 | 第21页 |
| 1.1.4 三种效应之间的联系 | 第21页 |
| 1.2 热电材料的主要性能参数 | 第21-27页 |
| 1.2.1 电性能参数 | 第22-23页 |
| 1.2.2 热性能参数 | 第23-25页 |
| 1.2.3 热电优值 | 第25-27页 |
| 1.2.4 兼容因子 | 第27页 |
| 1.3 提高材料热电性能的方法 | 第27-35页 |
| 1.3.1 掺杂优化载流子浓度 | 第28-29页 |
| 1.3.2 调制掺杂 | 第29-30页 |
| 1.3.3 能带收敛 | 第30-32页 |
| 1.3.4 共振能级 | 第32-33页 |
| 1.3.5 固溶 | 第33-34页 |
| 1.3.6 结构纳米化 | 第34-35页 |
| 1.4 Mg_2IV(IV=Si,Ge,Sn)基热电材料的研究进展 | 第35-44页 |
| 1.4.1 Mg_2IV(IV=Si,Ge,Sn)化合物的基本物性 | 第36-39页 |
| 1.4.2 Mg_2IV(IV=Si,Ge,Sn)基热电材料的制备技术 | 第39-41页 |
| 1.4.3 优化Mg_2IV(IV=Si,Ge,Sn)基热电材料的热电性能 | 第41-43页 |
| 1.4.4 优化Mg_2IV(IV=Si,Ge,Sn)基热电材料的力学性能 | 第43-44页 |
| 1.5 Mg_2IV(IV=Si,Ge,Sn)基热电材料研究中存在的问题 | 第44-45页 |
| 1.6 本论文的选题目的及主要研究内容 | 第45-47页 |
| 第2章 研究方法及实验设备 | 第47-58页 |
| 2.1 实验方案 | 第47-49页 |
| 2.2 实验原料 | 第49页 |
| 2.3 实验设备 | 第49-53页 |
| 2.3.1 材料制备设备 | 第49-51页 |
| 2.3.2 分析测试设备 | 第51-53页 |
| 2.4 相关测试原理 | 第53-58页 |
| 2.4.1 Seebeck系数测试原理 | 第53页 |
| 2.4.2 电导率测试原理 | 第53-54页 |
| 2.4.3 热导率测试原理 | 第54-55页 |
| 2.4.4 Hall系数测试原理 | 第55-56页 |
| 2.4.5 压缩强度测试原理 | 第56页 |
| 2.4.6 弯曲强度测试原理 | 第56-57页 |
| 2.4.7 硬度测试原理 | 第57页 |
| 2.4.8 断裂韧性测试原理 | 第57-58页 |
| 第3章 Mg_2IV(IV=Si,Ge,Sn)基固溶体的制备工艺优化与热电性能研究 | 第58-80页 |
| 3.1 引言 | 第58-59页 |
| 3.2 实验方法 | 第59-60页 |
| 3.3 不同温度热处理后材料的相组成 | 第60-66页 |
| 3.4 不同温度热处理后材料的微结构 | 第66-69页 |
| 3.5 不同温度热处理后材料的热电性能 | 第69-75页 |
| 3.5.1 电输运性能 | 第69-72页 |
| 3.5.2 热输运性能 | 第72-74页 |
| 3.5.3 热电优值 | 第74-75页 |
| 3.6 调节Mg含量 | 第75-78页 |
| 3.6.1 成分及微结构 | 第75页 |
| 3.6.2 热电性能 | 第75-78页 |
| 3.7 小结 | 第78-80页 |
| 第4章 Mg_2IV(IV=Si,Ge,Sn)基固溶体的成分优化与热电性能研究 | 第80-111页 |
| 4.1 引言 | 第80-82页 |
| 4.2 实验方法 | 第82-83页 |
| 4.3 固溶比例对Mg_2Si_(1-x-y)Ge_xSn_y电热输运性质的影响 | 第83-90页 |
| 4.3.1 固溶比例对Mg_2Si_(1-x-y)Ge_xSn_y能带结构的影响 | 第83-87页 |
| 4.3.2 固溶比例对Mg_2Si_(1-x-y)Ge_xSn_y晶格热导率的影响 | 第87-90页 |
| 4.4 Sb掺杂优化Mg_2Si_(1-x-y)Ge_xSn_y的热电性能 | 第90-103页 |
| 4.4.1 相组成和微结构 | 第90-93页 |
| 4.4.2 电输运性能 | 第93-99页 |
| 4.4.3 热输运性能 | 第99-103页 |
| 4.4.4 热电优值ZT | 第103页 |
| 4.5 优化Sb/Bi的掺杂含量 | 第103-106页 |
| 4.6 结构纳米化 | 第106-109页 |
| 4.6.1 相组成及微结构 | 第106-107页 |
| 4.6.2 热电性能 | 第107-109页 |
| 4.7 小结 | 第109-111页 |
| 第5章 Mg_2IV(IV=Si,Ge,Sn)/SiC(CaSO_4)基复合材料的热电性能及力学性能研究 | 第111-131页 |
| 5.1 引言 | 第111-113页 |
| 5.2 实验方法 | 第113-114页 |
| 5.3 Mg_(2.16)(Si_(0.3)Sn_(0.7))_(0.98)Sb_(0.02)/SiC复合材料的研究 | 第114-123页 |
| 5.3.1 复合SiC后材料的相组成及微结构 | 第114-116页 |
| 5.3.2 复合SiC后材料的电性能 | 第116-119页 |
| 5.3.3 复合SiC后材料的热性能 | 第119-120页 |
| 5.3.4 复合SiC后材料的热电优值 | 第120页 |
| 5.3.5 复合SiC后材料的力学性能 | 第120-123页 |
| 5.4 Mg_(2.16)(Si_(0.3)Sn_(0.7))_(0.98)Sb_(0.02)/CaSO_4复合材料的研究 | 第123-128页 |
| 5.4.1 复合CaSO_4晶须后材料的相组成及微结构 | 第123-125页 |
| 5.4.2 复合CaSO_4晶须后材料的电性能 | 第125-126页 |
| 5.4.3 复合CaSO_4晶须后材料的热性能 | 第126页 |
| 5.4.4 复合CaSO_4晶须后材料的热电优值 | 第126-127页 |
| 5.4.5 复合CaSO_4晶须后材料的力学性能 | 第127-128页 |
| 5.5 其他组分复合材料的研究 | 第128-130页 |
| 5.6 小结 | 第130-131页 |
| 第6章 Mg_2IV(IV=Si,Ge,Sn)基固溶体的热稳定性研究 | 第131-153页 |
| 6.1 引言 | 第131-132页 |
| 6.2 实验方法 | 第132-133页 |
| 6.3 服役条件对Mg_(2.16)(Si_(0.3)Sn_(0.7))_(0.98)Sb_(0.02)成分及微结构的影响 | 第133-143页 |
| 6.3.1 气氛对材料成分及微结构的影响 | 第133-137页 |
| 6.3.2 涂层对材料成分及微结构的影响 | 第137-139页 |
| 6.3.3 退火温度对材料成分及微结构的影响 | 第139-143页 |
| 6.4 服役条件对Mg_(2.16)(Si_(0.3)Sn_(0.7))_(0.98)Sb_(0.02)热电性能的影响 | 第143-147页 |
| 6.4.1 电传输性能 | 第143-146页 |
| 6.4.2 热传输性能 | 第146-147页 |
| 6.4.3 热电优值 | 第147页 |
| 6.5 其他组分固溶体的热稳定性研究 | 第147-152页 |
| 6.6 小结 | 第152-153页 |
| 第7章 结论及展望 | 第153-158页 |
| 7.1 主要结论 | 第153-155页 |
| 7.2 主要创新点 | 第155-156页 |
| 7.3 展望 | 第156-158页 |
| 7.3.1 进一步优化热电性能 | 第156-157页 |
| 7.3.2 进一步提高力学性能并探索其机理 | 第157页 |
| 7.3.3 提高热稳定性 | 第157-158页 |
| 参考文献 | 第158-183页 |
| 攻读博士学位期间发表论文、参加国际国内会议和申请专利情况 | 第183-186页 |
| (一)论文发表情况 | 第183-184页 |
| (二)参加国际国内学术会议 | 第184-185页 |
| (三)授权专利和专利申请情况 | 第185页 |
| (四)参与科研项目 | 第185-186页 |
| 致谢 | 第186-187页 |
