| 摘要 | 第5-7页 |
| abstract | 第7-9页 |
| 第1章 前言 | 第14-35页 |
| 1.1 热电材料研究的背景及意义 | 第14-15页 |
| 1.2 热电效应及热电器件的基本原理 | 第15-19页 |
| 1.2.1 热电效应 | 第15-16页 |
| 1.2.2 影响热电性能的基本物理参数 | 第16-18页 |
| 1.2.2.1 Seebeck系数 | 第17页 |
| 1.2.2.2 电导率 | 第17页 |
| 1.2.2.3 热导率 | 第17-18页 |
| 1.2.3 热电器件的结构及其工作原理 | 第18-19页 |
| 1.3 几类典型热电材料及其器件的研究进展 | 第19-29页 |
| 1.3.1 Bi_2Te_3基热电材料和器件 | 第20-25页 |
| 1.3.2 Co_Sb_3基热电材料和器件 | 第25-27页 |
| 1.3.3 Cu_2Se基热电材料和器件 | 第27-29页 |
| 1.4 当前热电器件制备过程中存在的主要问题 | 第29-30页 |
| 1.5 热电器件的一步制备新技术的探索 | 第30-33页 |
| 1.5.1 自蔓延高温合成技术简介 | 第31-32页 |
| 1.5.2 激光选区熔融技术简介 | 第32-33页 |
| 1.6 论文的研究思路和主要研究内容 | 第33-35页 |
| 第2章 研究方法与实验设备 | 第35-43页 |
| 2.1 材料合成与制备设备 | 第35-38页 |
| 2.1.1 自蔓延高温合成方法及设备 | 第35页 |
| 2.1.2 烧结技术及设备 | 第35-36页 |
| 2.1.2.1 热压烧结设备 | 第35-36页 |
| 2.1.2.2 等离子活化烧结设备 | 第36页 |
| 2.1.3 材料切割设备 | 第36-37页 |
| 2.1.4 SLM技术及设备 | 第37-38页 |
| 2.2 材料相组成、成分及微结构的表征及设备 | 第38-39页 |
| 2.2.1 物相分析 | 第38页 |
| 2.2.2 微结构分析 | 第38页 |
| 2.2.3 成分分析 | 第38页 |
| 2.2.4 密度测试 | 第38页 |
| 2.2.5 热膨胀系数测试 | 第38-39页 |
| 2.2.6 热分析 | 第39页 |
| 2.2.7 粉体粒度分析 | 第39页 |
| 2.3 热电材料及器件性能表征及设备 | 第39-43页 |
| 2.3.1 电导率和Seebeck系数测试 | 第39-40页 |
| 2.3.2 热导率测试 | 第40页 |
| 2.3.3 Hall系数测试 | 第40页 |
| 2.3.4 接触电阻测试 | 第40-41页 |
| 2.3.5 Seebeck系数二维面分布测试 | 第41-42页 |
| 2.3.6 剪切强度 | 第42-43页 |
| 第3章 p型Cu_2Se热电单臂的一步法制备 | 第43-80页 |
| 3.1 引言 | 第43页 |
| 3.2 热压一步法制备Cu_2Se热电单臂及性能 | 第43-50页 |
| 3.2.1 实验方法 | 第44页 |
| 3.2.2 相组成及微结构 | 第44-47页 |
| 3.2.2.1 相组成分析 | 第44-45页 |
| 3.2.2.2 微结构分析 | 第45-47页 |
| 3.2.3 热电性能 | 第47-48页 |
| 3.2.4 界面性质 | 第48-50页 |
| 3.2.5 小结 | 第50页 |
| 3.3 PAS一步法制备Cu_2Se热电单臂及性能 | 第50-78页 |
| 3.3.1 热电单臂制备机理研究 | 第51-59页 |
| 3.3.1.1 Cu_2Se的一步合成机理 | 第51-54页 |
| 3.3.1.2 PAS起始压力对Cu_2Se合成过程及热电性能的影响 | 第54-56页 |
| 3.3.1.3 电极的合成及其与热电材料的结合机理 | 第56-59页 |
| 3.3.1.4 小结 | 第59页 |
| 3.3.2 烧结温度对热电单臂性能的影响 | 第59-69页 |
| 3.3.2.1 相组成及微结构 | 第60-62页 |
| 3.3.2.2 热电性能 | 第62-65页 |
| 3.3.2.3 界面性质及结合强度 | 第65-68页 |
| 3.3.2.4 小结 | 第68-69页 |
| 3.3.3 Se含量对热电单臂性能的影响 | 第69-78页 |
| 3.3.3.1 不同方法制备的Cu_2Se热电性能对比 | 第69-71页 |
| 3.3.3.2 Se缺失对Cu_2Se热电单臂性能的影响 | 第71-78页 |
| 3.3.3.3 小结 | 第78页 |
| 3.4 本章小结 | 第78-80页 |
| 第4章 n型CoSb_3热电单臂的一步法制备 | 第80-109页 |
| 4.1 引言 | 第80页 |
| 4.2 PAS一步法制备CoSb_3热电单臂实验探索 | 第80-86页 |
| 4.2.1 CoSb_3一步法反应机理 | 第81-84页 |
| 4.2.2 电极材料和CoSb_3热电材料的结合 | 第84-86页 |
| 4.2.3 小结 | 第86页 |
| 4.3 烧结温度对CoSb_3热电单臂性能影响 | 第86-94页 |
| 4.3.1 相组成及微结构 | 第87-90页 |
| 4.3.2 热电性能 | 第90-92页 |
| 4.3.3 界面性质 | 第92-93页 |
| 4.3.4 小结 | 第93-94页 |
| 4.4 Te含量对CoSb_3热电单臂性能的影响 | 第94-100页 |
| 4.4.1 相组成及微结构 | 第94-96页 |
| 4.4.2 热电性能 | 第96-98页 |
| 4.4.3 界面性质 | 第98-99页 |
| 4.4.4 小结 | 第99-100页 |
| 4.5 n-CoSb_3/p-Cu_2Se热电单偶的一步法制备 | 第100-107页 |
| 4.5.1 结构设计 | 第100-101页 |
| 4.5.2 π型热电单偶的一步制备 | 第101-106页 |
| 4.5.2.1 实验方案 | 第101-103页 |
| 4.5.2.2 可行性探索 | 第103-105页 |
| 4.5.2.3 一步制备π型热电单偶 | 第105-106页 |
| 4.5.3 小结 | 第106-107页 |
| 4.6 本章小结 | 第107-109页 |
| 第5章 SHS-SLM技术制备碲化铋基热电单臂初步探索 | 第109-139页 |
| 5.1 引言 | 第109-110页 |
| 5.2 实验内容 | 第110-111页 |
| 5.3 激光作用下材料的相组成 | 第111-112页 |
| 5.4 SLM单道成形工艺探索 | 第112-114页 |
| 5.5 SLM单层成形工艺探索 | 第114-123页 |
| 5.5.1 激光延时和扫描间距对成形质量的影响 | 第115-116页 |
| 5.5.2 激光功率和扫描速率对成形质量的影响 | 第116-117页 |
| 5.5.3 激光参数优化 | 第117-120页 |
| 5.5.4 预热对成形质量的影响 | 第120-122页 |
| 5.5.5 小结 | 第122-123页 |
| 5.6 SLM成形碲化铋材料的微结构及性能表征 | 第123-138页 |
| 5.6.1 单层SLM成形面典型微结构 | 第123-130页 |
| 5.6.1.1 激光功率对微结构的影响 | 第124-125页 |
| 5.6.1.2 重熔对微结构的影响 | 第125-126页 |
| 5.6.1.3 预热对微结构的影响 | 第126-127页 |
| 5.6.1.4 裂纹的形成机理 | 第127-130页 |
| 5.6.2 多层SLM成形块体微结构 | 第130-132页 |
| 5.6.3 SLM成形碲化铋材料的性能表征 | 第132-138页 |
| 5.7 本章小结 | 第138-139页 |
| 第6章 结论 | 第139-141页 |
| 参考文献 | 第141-149页 |
| 攻读硕士学位期间发表论文、参加会议和专利申请情况 | 第149-150页 |
| 致谢 | 第150页 |
