| 摘要 | 第5-7页 |
| abstract | 第7-9页 |
| 第1章 前言 | 第14-38页 |
| 1.1 热电材料的性能参数及优选原则 | 第15-19页 |
| 1.2 碲化铋基化合物的晶体结构和基本物性 | 第19-21页 |
| 1.3 碲化铋基热电材料的制备技术及性能优化研究进展 | 第21-32页 |
| 1.3.1 组成优化热电性能 | 第21-25页 |
| 1.3.1.1 固溶掺杂 | 第21-23页 |
| 1.3.1.2 复合 | 第23-25页 |
| 1.3.2 制备工艺优化热电性能 | 第25-28页 |
| 1.3.2.1 区域熔炼法 | 第25-26页 |
| 1.3.2.2 烧结法 | 第26页 |
| 1.3.2.3 热变形法 | 第26-28页 |
| 1.3.3 结构纳米化优化热电性能 | 第28-32页 |
| 1.3.3.1 化学法 | 第29-30页 |
| 1.3.3.2 机械合金化 | 第30-31页 |
| 1.3.3.3 熔体旋甩法 | 第31-32页 |
| 1.4 目前碲化铋基热电材料面临的挑战及解决问题的途径 | 第32-36页 |
| 1.4.1 碲化铋基热电材料制备技术存在的问题 | 第32-34页 |
| 1.4.2 燃烧合成技术 | 第34-36页 |
| 1.4.2.1 自蔓延高温合成 | 第35-36页 |
| 1.4.2.2 热爆合成 | 第36页 |
| 1.5 本论文的选题目的和主要研究内容 | 第36-38页 |
| 第2章 实验方法与实验设备 | 第38-48页 |
| 2.1 实验方法 | 第38-39页 |
| 2.2 材料制备及加工设备 | 第39-41页 |
| 2.2.1 燃烧合成实验装置 | 第39-40页 |
| 2.2.2 等离子活化烧结设备 | 第40页 |
| 2.2.3 材料切割和抛光设备 | 第40-41页 |
| 2.3 材料成分与微结构表征技术 | 第41-42页 |
| 2.3.1 X射线衍射分析 | 第41-42页 |
| 2.3.2 电子显微分析 | 第42页 |
| 2.4 热电性能的测试原理及设备 | 第42-46页 |
| 2.4.1 电导率和塞贝克系数测试 | 第42页 |
| 2.4.2 塞贝克系数面分布测试 | 第42-43页 |
| 2.4.3 霍尔系数测试 | 第43-44页 |
| 2.4.4 热导率测试 | 第44-45页 |
| 2.4.5 热电转换效率测试 | 第45-46页 |
| 2.5 力学性能的测试原理及设备 | 第46-48页 |
| 第3章 A_2B_3(A=Bi、Sb,B=Te、Se)的燃烧合成及热电性能研究 | 第48-84页 |
| 3.1 引言 | 第48-49页 |
| 3.2 实验方法 | 第49页 |
| 3.3 二元化合物A_2B_3的热力学和动力学参数研究 | 第49-53页 |
| 3.4 DSC模拟研究二元化合物A_2B_3的相转变过程 | 第53-62页 |
| 3.4.1 Bi_2Te_3合成的相转变过程研究 | 第53-55页 |
| 3.4.2 Bi_2Se_3合成的相转变过程研究 | 第55-57页 |
| 3.4.3 Sb_2Se_3合成的相转变过程研究 | 第57-60页 |
| 3.4.4 Sb_2Te_3合成的相转变过程研究 | 第60-62页 |
| 3.5 燃烧波淬熄法研究二元化合物A_2B_3的相转变机理 | 第62-78页 |
| 3.5.1 Bi_2Te_3化合物的燃烧波淬熄实验研究 | 第63-68页 |
| 3.5.2 Bi_2Se_3化合物的燃烧波淬熄实验研究 | 第68-71页 |
| 3.5.3 Sb_2Se_3化合物的燃烧波淬熄实验研究 | 第71-75页 |
| 3.5.4 Sb_2Te_3化合物的燃烧波淬熄实验研究 | 第75-78页 |
| 3.6 燃烧合成制备的二元化合物A_2B_3的热电性能 | 第78-81页 |
| 3.7 本章小结 | 第81-84页 |
| 第4章 自蔓延高温合成制备n型碲化铋基化合物及其热电性能研究 | 第84-114页 |
| 4.1 引言 | 第84页 |
| 4.2 实验方法 | 第84-85页 |
| 4.3 燃烧合成n型Bi_2Te_(3-x)Se_x化合物初步探索 | 第85-90页 |
| 4.4 三元化合物Bi_2Te_(3-x)Se_x的相转变过程及反应机理 | 第90-97页 |
| 4.4.1 DSC模拟研究三元化合物Bi_2Te_(3-x)Se_x的相转变过程 | 第90-93页 |
| 4.4.2 燃烧波淬灭法研究三元化合物Bi_2Te_(3-x)Se_x的反应机理 | 第93-97页 |
| 4.5 三元化合物Bi_2Te_(3-x)Se_x的相组成、微结构和热电性能 | 第97-109页 |
| 4.5.1 相组成和微结构 | 第97-100页 |
| 4.5.2 电输运性能 | 第100-104页 |
| 4.5.3 热输运性能 | 第104-108页 |
| 4.5.4 无量纲热电优值 | 第108-109页 |
| 4.6 n型碲化铋基热电材料的重复性和力学性能研究 | 第109-112页 |
| 4.6.1 n型碲化铋基材料热电性能的重复性 | 第109-110页 |
| 4.6.2 n型碲化铋基材料的力学性能 | 第110-112页 |
| 4.7 本章小结 | 第112-114页 |
| 第5章 热爆合成制备p型碲化铋基化合物及其热电性能研究 | 第114-146页 |
| 5.1 引言 | 第114页 |
| 5.2 实验方法 | 第114-115页 |
| 5.3 燃烧合成p型Bi_(0.5)Sb_(1.5)Te_3化合物的初步探索 | 第115-117页 |
| 5.4 热爆工艺对Bi_(0.5)Sb_(1.5)Te_3相形成及热电性能的影响 | 第117-122页 |
| 5.5 三元化合物Bi_xSb_(2-x)Te_3的相转变过程及反应机理 | 第122-127页 |
| 5.5.1 DSC模拟研究三元化合物Bi_(0.5)Sb_(1.5)Te_3的相转变过程 | 第123-125页 |
| 5.5.2 特征点分析法研究三元化合物Bi_(0.5)Sb_(1.5)Te_3的反应机理 | 第125-127页 |
| 5.6 三元化合物Bi_xSb_(2-x)Te_3的相组成、微结构和热电性能 | 第127-141页 |
| 5.6.1 相组成和微结构 | 第127-130页 |
| 5.6.2 电输运性能 | 第130-137页 |
| 5.6.3 热输运性能 | 第137-140页 |
| 5.6.4 无量纲热电优值 | 第140-141页 |
| 5.7 p型碲化铋基热电材料的重复性及力学性能研究 | 第141-144页 |
| 5.7.1 p型碲化铋基材料热电性能的重复性 | 第141-143页 |
| 5.7.2 p型碲化铋基材料的力学性能 | 第143-144页 |
| 5.8 本章小结 | 第144-146页 |
| 第6章 碲化铋基大尺寸样品及热电器件的制备与性能研究 | 第146-170页 |
| 6.1 引言 | 第146页 |
| 6.2 实验方法 | 第146-147页 |
| 6.3 大尺寸p型碲化铋基样品的制备与均匀性研究 | 第147-160页 |
| 6.3.1 不同尺寸样品的制备与均匀性研究 | 第147-152页 |
| 6.3.2 有限元分析模拟烧结过程中的温场分布 | 第152-155页 |
| 6.3.3 烧结温度对小尺寸样品的影响 | 第155-157页 |
| 6.3.4 烧结时间对大尺寸样品均匀性的影响 | 第157-160页 |
| 6.4 大尺寸n型碲化铋基样品的制备与均匀性研究 | 第160-165页 |
| 6.5 热电单级器件的制作与性能表征 | 第165-169页 |
| 6.6 本章小结 | 第169-170页 |
| 第7章 结论和展望 | 第170-173页 |
| 7.1 结论 | 第170-172页 |
| 7.2 展望 | 第172-173页 |
| 参考文献 | 第173-195页 |
| 攻读博士学位期间发表论文、申请专利和参加会议情况 | 第195-199页 |
| (一)发表论文情况 | 第195-197页 |
| (二)申请专利情况 | 第197页 |
| (三)参加会议情况 | 第197-199页 |
| 致谢 | 第199-200页 |
