铅掺杂铋铜硒氧的微波合成与热电性能研究

郑睿¹，李雨¹，江孝武¹，雷鹰^1,2，谷俊¹，杨皓月¹，陶拥¹

1. 安徽工业大学冶金工程学院2. 兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室

摘 要：采用微波加热合成结合放电等离子烧结制备出Bi_1-xPb_xCuSeO（x=0,0.2,0.3）热电块体样品,并对它们的物相组成、微观结构、电输运机制和热输运机制进行了研究。研究结果表明,采用微波加热成功合成出高纯度Bi_1-xPb_xCuSeO,随后采用放电等离子体烧结获得了元素分布均匀、相对致密度99%的块体样品;Bi位铅的掺入显著降低了样品电阻率,导电性随铅浓度的增加而提高,Bi_0.7Pb_0.3CuSeO的电阻率仅为4.6～9.3μΩ·m;塞贝克系数有所降低,但功率因子大幅提高至约800μWm^-2·m^-1;Pb掺杂降低了样品晶格热导率,但由于导电性的提高导致电子热导率增高,使得掺杂样品总热导率略高于未掺杂样品;由于综合电性能的显著提高,Bi_0.2Pb_0.8CuSeO在773 K获得最大热电优值0.54,相比未掺杂样品提升25%。

关键词：BiCuSeO;微波合成;铅掺杂;电性能;热电优值;