摘要 | 第3-5页 |
ABSTRACT | 第5-6页 |
第一章 绪论 | 第10-22页 |
1.1 热电材料发展简史 | 第10-13页 |
1.1.1 塞贝克效应的发现 | 第10-11页 |
1.1.2 帕尔帖效应效应的发现 | 第11-13页 |
1.2 热电效应的应用 | 第13-16页 |
1.2.1 热电发电 | 第13-15页 |
1.2.2 热电制冷 | 第15-16页 |
1.3 热电材料的研究进展 | 第16-20页 |
1.3.1 传统热电材料 | 第16-17页 |
1.3.2 新型热电材料 | 第17-20页 |
1.4 热电材料的性能优化 | 第20-22页 |
1.4.1 控制材料的载流子浓度 | 第20页 |
1.4.2 降低材料的热导率 | 第20-21页 |
1.4.3 热电材料的梯度化 | 第21-22页 |
第二章 硅化物热电传输基础物理理论 | 第22-56页 |
2.1 金属和半导体的热电性能 | 第22-32页 |
2.1.1 电子传输 | 第22-26页 |
2.1.2 晶体的热传导 | 第26页 |
2.1.3 N过程和U过程 | 第26-27页 |
2.1.4 晶体的热导率 | 第27-29页 |
2.1.5 U过程对热导的影响 | 第29-30页 |
2.1.6 声子拖拽 | 第30-32页 |
2.2 半导体热电材料的优化和寻找 | 第32-41页 |
2.2.1 功率因子 | 第32-33页 |
2.2.2 材料的参数β | 第33-34页 |
2.2.3 迁移率和有效质量 | 第34-35页 |
2.2.4 晶体的晶格热导率 | 第35-39页 |
2.2.5 温度的作用 | 第39页 |
2.2.6 能带的重要性 | 第39-41页 |
2.3 降低热导率 | 第41-56页 |
2.3.1 半导体固溶 | 第41-43页 |
2.3.2 点缺陷的声子散射 | 第43-47页 |
2.3.3 晶界散射 | 第47-49页 |
2.3.4 电子散射和声子散射 | 第49-51页 |
2.3.5 晶粒细小的大晶包材料 | 第51-52页 |
2.3.6 声子玻璃电子晶体 | 第52-56页 |
第三章 FAPAS制备硅化物热电材料的性能研究 | 第56-88页 |
3.1 实验过程 | 第56-58页 |
3.2 球磨工艺确定 | 第58-60页 |
3.3 温度工艺确定 | 第60-65页 |
3.4 电流对材料热电性能的影响 | 第65-86页 |
3.4.1 电流对Bi-Te-Sb材料微观结构及热电性能影响 | 第68-78页 |
3.4.2 电流对Mg_2Si_(0.8)Sn_(0.2)微观结构及热电性能影响 | 第78-86页 |
3.5 本章小结 | 第86-88页 |
第四章 由MgH_2和Si制备纳米Mg_2Si材料及热电性能研究 | 第88-112页 |
4.1 管式炉+FAPAS反应制备Mg-Si基热电材料 | 第88-102页 |
4.1.1 实验方法与设备 | 第88-90页 |
4.1.2 结果与分析 | 第90-102页 |
4.2 FAPAS炉一步反应制备Mg-Si基热电材料 | 第102-110页 |
4.2.1 实验与检测 | 第102-104页 |
4.2.2 结果与分析 | 第104-110页 |
4.3 本章小结 | 第110-112页 |
第五章 掺杂对Fe-Si和Mg-Si材料热电性能影响的研究 | 第112-146页 |
5.1 掺杂对Fe-Si基热电材料的影响 | 第112-123页 |
5.1.1 FAPAS制备Cu掺杂β-FeSi_2热电材料 | 第113-116页 |
5.1.2 Co掺杂对β-FeSi_2电学性能的影响 | 第116-120页 |
5.1.3 Mn掺杂对β-FeSi_2电学性能的影响 | 第120-123页 |
5.2 掺杂对Mg-Si基热电材料的影响 | 第123-143页 |
5.2.1 重金属Sb掺杂对Mg_2Si热电性能的影响 | 第124-127页 |
5.2.2 过渡金属S_c和Y掺杂对Mg_2Si基热电材料热电性能的影响 | 第127-143页 |
5.3 本章小结 | 第143-146页 |
结论 | 第146-148页 |
参考文献 | 第148-155页 |
致谢 | 第155-157页 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 | 第157-158页 |
博士论文独创性说明 | 第158页 |