P型Sr0.5Co4-xFexSb12化合物的制备及高温热电性能
来源期刊：稀有金属材料与工程2007年增刊第2期
论文作者：裴艳中 赵雪盈 陈立东 李小亚 柏胜强
关键词：Fe掺杂; 填充方钴矿化合物; 热电性能;
摘 要：采用熔融法结合放电等离子烧结(SPS)技术合成了P型填充方钴矿化合物Sr0.5Co4-xFexSb12,并研究了Fe掺杂对该化合物高温热电性能的影响.采用X-射线衍射(XRD)及电子探针(EPMA)表征了化合物的物相及化学成分,在300～850K温度范围内测试了化合物的电导率、赛贝克系数和热导率,采用Van dePauw方法测试了化合物的室温载流子浓度.实验结果表明,化合物的主要相组成为Sr0.5Co4-xFexSb12方钴矿相,同时含有少量FeSb2和CoSb2杂质相.化合物的赛贝克系数均为正值,表明为空穴导电.随着Fe掺杂量的增加,化合物的载流子浓度及电导率增加,赛贝克系数降低,晶格热导率降低,最小室温晶格热导率为1.97 Wm-1K-2.对于化合物Sr0.52Co2.32Fe1.68Sb12,在850K时获得的最大热电性能指数ZT约为0.60.
裴艳中1，赵雪盈1，陈立东1，李小亚1，柏胜强1
(1.中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷与超微结构国家重点实验室,上海,200050;
2.中国科学院研究生院,北京,100049)
摘要:采用熔融法结合放电等离子烧结(SPS)技术合成了P型填充方钴矿化合物Sr0.5Co4-xFexSb12,并研究了Fe掺杂对该化合物高温热电性能的影响.采用X-射线衍射(XRD)及电子探针(EPMA)表征了化合物的物相及化学成分,在300～850K温度范围内测试了化合物的电导率、赛贝克系数和热导率,采用Van dePauw方法测试了化合物的室温载流子浓度.实验结果表明,化合物的主要相组成为Sr0.5Co4-xFexSb12方钴矿相,同时含有少量FeSb2和CoSb2杂质相.化合物的赛贝克系数均为正值,表明为空穴导电.随着Fe掺杂量的增加,化合物的载流子浓度及电导率增加,赛贝克系数降低,晶格热导率降低,最小室温晶格热导率为1.97 Wm-1K-2.对于化合物Sr0.52Co2.32Fe1.68Sb12,在850K时获得的最大热电性能指数ZT约为0.60.
关键词:Fe掺杂; 填充方钴矿化合物; 热电性能;
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