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熔体旋甩工艺对Zn掺杂Ⅰ-型Ba8Ga12Zn2Ge32笼合物微结构及热电性能的影响

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曹卫强, 邓书康, 唐新峰, 李鹏. 2009: 熔体旋甩工艺对Zn掺杂Ⅰ-型Ba8Ga12Zn2Ge32笼合物微结构及热电性能的影响, 物理学报, 58(1): 612-618. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.01.098
引用本文: 曹卫强, 邓书康, 唐新峰, 李鹏. 2009: 熔体旋甩工艺对Zn掺杂Ⅰ-型Ba8Ga12Zn2Ge32笼合物微结构及热电性能的影响, 物理学报, 58(1): 612-618. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.01.098
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Cao Wei-Qiang, Deng Shu-Kang, Tang Xin-Feng, Li Peng. 2009: The effects of melt spinning process On microstructure and thermoelectric properties of Zn-doped type-Ⅰ clathrates, Acta Physica Sinica, 58(1): 612-618. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.01.098
Citation: Cao Wei-Qiang, Deng Shu-Kang, Tang Xin-Feng, Li Peng. 2009: The effects of melt spinning process On microstructure and thermoelectric properties of Zn-doped type-Ⅰ clathrates, Acta Physica Sinica, 58(1): 612-618. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.01.098
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熔体旋甩工艺对Zn掺杂Ⅰ-型Ba8Ga12Zn2Ge32笼合物微结构及热电性能的影响

  • 武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,武汉,430070

The effects of melt spinning process On microstructure and thermoelectric properties of Zn-doped type-Ⅰ clathrates

  • 摘要: 采用新颖的熔体旋甩(MS)结合放电等离子烧结(SPS)技术制备了单相Zn掺杂的I-型Ba8Ga12Zn2Ge32笼合物,研究了熔体旋甩工艺对其微结构以及热电性能的影响.结果表明,MS得到的薄带自由面主要由300 nm-1 μm的小立方体单晶组成,薄带经SPS烧结后得到了具有大量层状精细结构的致密块体.与熔融+SPS工艺制备的试样相比,熔融+MS+SPS制备的Ba8Ga12Zn2Ge3笼合物室温载流子浓度增加而迁移率降低,在测试温度范围内,试样的电导率略有下降,Seebeck系数增加,热导率和晶格热导率显著降低,900 K时其晶格热导率从1.06 W/mK降低至0.42W/mK.熔融+MS+SPS制备的Ba8Ca12Zn2Ge32笼合物试样在900 K时其最大ZT值达到0.90,与熔融+SPS试样相比提高了75%.
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出版历程
  • 刊出日期:  2009-01-30

熔体旋甩工艺对Zn掺杂Ⅰ-型Ba8Ga12Zn2Ge32笼合物微结构及热电性能的影响

  • 武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,武汉,430070

摘要: 采用新颖的熔体旋甩(MS)结合放电等离子烧结(SPS)技术制备了单相Zn掺杂的I-型Ba8Ga12Zn2Ge32笼合物,研究了熔体旋甩工艺对其微结构以及热电性能的影响.结果表明,MS得到的薄带自由面主要由300 nm-1 μm的小立方体单晶组成,薄带经SPS烧结后得到了具有大量层状精细结构的致密块体.与熔融+SPS工艺制备的试样相比,熔融+MS+SPS制备的Ba8Ga12Zn2Ge3笼合物室温载流子浓度增加而迁移率降低,在测试温度范围内,试样的电导率略有下降,Seebeck系数增加,热导率和晶格热导率显著降低,900 K时其晶格热导率从1.06 W/mK降低至0.42W/mK.熔融+MS+SPS制备的Ba8Ca12Zn2Ge32笼合物试样在900 K时其最大ZT值达到0.90,与熔融+SPS试样相比提高了75%.

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