碳纤维水泥基复合材料Seebeck效应研究现状

来源期刊：材料导报2017年第1期

论文作者：魏剑 赵莉莉 张倩 聂证博

文章页码：84 - 89

关键词：碳纤维;水泥基复合材料;Seebeck效应;热电性能;

摘    要：具有显著Seebeck效应的碳纤维水泥基复合材料（Carbon fiber reinforced cement-based composites,简写为CFRC）近年来受到广泛关注。综述了CFRC的导电机理、Seebeck效应强化途径及其工程应用前景。CFRC的载流子类型主要包括离子、电子和空穴,并以空穴为主。碳纤维/碳纳米管掺杂,CFRC的Seebeck系数可提高至约30μV/℃;钢纤维掺杂水泥基材料表现为n型半导体,其Seebeck可达68μV/℃;金属氧化物Bi₂O₃掺杂可将CFRC的Seebeck系数稳步提高到100.28μV/℃,而ZnO和Fe₂O₃掺杂可使CFRC的Seebeck系数分别增大到3 300μV/℃和2 500μV/℃。这些研究有效地促进了CFRC在城市室外热量的转换收集、工业余热能量收集和长寿命结构健康监测传感器等领域的研究与发展。