| 致谢 | 第1-8页 |
| 摘要 | 第8-10页 |
| Abstract | 第10-12页 |
| 目次 | 第12-14页 |
| 1 引言 | 第14-42页 |
| ·热电学基本理论 | 第15-30页 |
| ·热电学研究历史 | 第15-16页 |
| ·热电效应简介 | 第16-18页 |
| ·热电器件的应用及热电参数 | 第18-21页 |
| ·热电材料的固体传输理论 | 第21-26页 |
| ·第一性原理计算简介及其在热电学中的应用 | 第26-30页 |
| ·热电材料的研究进展 | 第30-37页 |
| ·传统热电材料 | 第30-32页 |
| ·新型热电材料 | 第32-35页 |
| ·热电材料发展方向 | 第35-37页 |
| ·Mg_2Si基热电材料的研究目的与研究现状 | 第37-39页 |
| ·本文主要研究内容和思路 | 第39-42页 |
| 2 实验方法和计算方法 | 第42-48页 |
| ·实验原料及仪器 | 第42页 |
| ·材料的制备 | 第42-43页 |
| ·感应熔炼后热压 | 第43页 |
| ·真空熔炼后淬火 | 第43页 |
| ·材料的物性测试 | 第43-45页 |
| ·材料的物相结构分析 | 第43-44页 |
| ·材料的微观形貌和成分分析 | 第44页 |
| ·差示扫描量热测量 | 第44页 |
| ·低温比热测量 | 第44页 |
| ·霍尔测量 | 第44-45页 |
| ·材料的性能测试 | 第45-47页 |
| ·Seebeck系数测试 | 第46页 |
| ·电导率测试 | 第46-47页 |
| ·热导率测试 | 第47页 |
| ·VASP(Vienna Ab-initio Simulation Package) | 第47页 |
| ·CASTEP(Materials Studio中的一个模块) | 第47-48页 |
| 3 利用第一性原理计算研究Mg_2Si基热电材料的性能 | 第48-62页 |
| ·晶格常数和形成能 | 第48-55页 |
| ·Si位固溶体Mg_2B~(Ⅳ)(B~(Ⅳ)=Si,Ge,Sn) | 第49-53页 |
| ·Mg位固溶体Mg_(2-x)Ca_xSi | 第53-54页 |
| ·施主/受主掺杂Mg_2Si基热电材料 | 第54-55页 |
| ·电子结构 | 第55-60页 |
| ·二元合金Mg_2B~(Ⅳ)(B~(Ⅳ)=Si,Ge,Sn)的电子结构分析 | 第55-57页 |
| ·三元固溶体Mg_2Si_(1-x)Sn_x的电子结构分析 | 第57-58页 |
| ·填充型Mg_2Si基热电材料的电子结构分析 | 第58-60页 |
| ·热电性能 | 第60-61页 |
| ·本章小结 | 第61-62页 |
| 4 固溶对Mg_2Si基热电材料性能的影响 | 第62-80页 |
| ·三元固溶体Mg_2Si_(1-x)Sn_x(Si位固溶)的制备及热电性能 | 第63-70页 |
| ·熔炼得到Mg_2Si和Mg_2Sn后按比例热压合成Mg_2Si_(1-x)Sn_x的热电性能 | 第63-68页 |
| ·原料直接熔炼后热压合成Mg_2Si_(1-x)Sn_x的热电性能 | 第68-70页 |
| ·三元固溶体Mg_(2-x)Ca_xSi(Mg位固溶)的制备及热电性能 | 第70-74页 |
| ·固溶限以内Mg_(2-x)Ca_xSi的制备及热电性能 | 第70-73页 |
| ·固溶限以外Mg_(2-x)Ca_xSi的制备及热电性能 | 第73-74页 |
| ·四元固溶体的制备及热电性能 | 第74-78页 |
| ·Mg_(2-x)Yb_xSi_(0.6)Sn_(0.4)(Mg位和Si位同时固溶)的制备及热电性能 | 第74-76页 |
| ·Mg_2Si_(0.6-x)Ge_xSn_(0.4)(Si位双固溶)的制备及热电性能 | 第76-78页 |
| ·本章小结 | 第78-80页 |
| 5 掺杂对Mg_2Si基热电材料性能的影响 | 第80-100页 |
| ·重元素Sb/Bi/Te掺杂对Mg_2Si基热电材料性能的影响 | 第80-89页 |
| ·Sb掺杂Mg_2Si基热电材料的性能 | 第80-84页 |
| ·Sb掺杂Mg_2Si_(0.6)Sn_(0.4)基热电材料的性能 | 第84-86页 |
| ·Bi掺杂Mg_2Si_(0.6)Sn_(0.4)基热电材料的性能 | 第86-88页 |
| ·Te掺杂Mg_2Si_(0.6)Sn_(0.4)基热电材料的性能 | 第88-89页 |
| ·稀土元素RE掺杂对Mg_2Si基热电材料性能的影响 | 第89-96页 |
| ·La掺杂Mg_2Si基热电材料的性能 | 第89-92页 |
| ·多种稀土RE掺杂Mg_(1.995)RE_(0.005)Si_(0.6)Sn_(0.4)热电材料的性能 | 第92-96页 |
| ·La+Sb双掺杂对Mg_2Si_(0.6)Sn_(0.4)基热电材料性能的影响 | 第96-98页 |
| ·本章小结 | 第98-100页 |
| 6 原位复合Mg_2Si-Mg_2Sn基热电材料的合成及热电性能 | 第100-130页 |
| ·包覆结构Mg_2Si-Mg_2Sn基复合热电材料 | 第101-113页 |
| ·包覆结构形成原理分析 | 第101-103页 |
| ·包覆结构物相及微观形貌分析 | 第103-105页 |
| ·包覆结构复合材料热电性能分析 | 第105-108页 |
| ·包覆结构复合材料性能优越性的对比分析 | 第108-111页 |
| ·包覆结构复合材料性能优化的初步尝试工作 | 第111-113页 |
| ·内生纳米复合结构Mg_2Si-Mg_2Sn基热电材料 | 第113-122页 |
| ·纳米复合材料物相及微观形貌分析 | 第113-116页 |
| ·纳米复合材料热电性能分析 | 第116-120页 |
| ·Mg_2Si基热电材料最低热导率的分析预测 | 第120-122页 |
| ·不同冷却速度合成的Mg_2Si-Mg_2Sn基复合热电材料 | 第122-127页 |
| ·不同冷却速度对复合材料物相及微观结构的影响 | 第122-124页 |
| ·不同冷却速度对复合材料热电性能的影响 | 第124-125页 |
| ·缓冷复合材料物相及微结构的细化研究初步 | 第125-127页 |
| ·本章小结 | 第127-130页 |
| 7 结论与展望 | 第130-134页 |
| 参考文献 | 第134-146页 |
| 博士生学习期间完成的论文与专利 | 第146-148页 |
| 作者简介 | 第148页 |
