低温烧结下CaMnO3热电材料的性能优化与Bi2O3掺杂影响
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更新于2024-08-12
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本文主要探讨了CaMnO3热电材料在低温烧结条件下的研究,发表于2012年《西华大学学报(自然科学版)》第31卷第6期。研究采用了固相反应法来制备CaMnO3粉末,这是一种重要的氮型热电材料。首先,将CaMnO3粉末与Bi2O3混合并压块,然后在900℃的较低烧结温度下进行12小时处理,目的是为了优化材料的合成过程。
实验结果显示,通过这种工艺制备的热电材料是纯单相的CaMnO3,表明Bi2O3的添加并没有引入显著的第二相,这对于保持材料的纯净度和热电性能至关重要。随着Bi2O3含量的增加,样品的平均电导率有明显提高,这可能是因为Bi2O3作为掺杂剂增加了电子或空穴浓度,有助于提高载流子的迁移率。然而,温差电势(Seebeck coefficient)却随Bi2O3的增加而减小,这是由于掺杂改变了材料的能带结构,导致了电子分布的变化。
热电性能方面,样品表现出半导体特性,即平均电导率随温度上升而增加,这符合半导体的导电特性。同时,温差电势随温度升高而增大,这是热电材料的重要性质,表明它具有良好的热电转换效率。加入Bi2O3不仅促进了烧结过程,还显著降低了烧结温度,这意味着更节能的生产工艺,这对于实际应用中的热电设备制造具有重要意义。
关键词集中在CaMnO3、Bi2O3、热电陶瓷以及低温烧结技术上,表明这项研究对热电材料的基础理论和实际应用有着深远的影响。该研究提供了关于如何通过调控Bi2O3含量来优化CaMnO3热电材料低温烧结工艺的新见解,为开发高效、低成本的热电材料开辟了新的路径。
2023-04-21 上传
2023-03-28 上传
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