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高锰硅热电材料的微观结构及电热输运性能 - 无机材料学报.PDF

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高锰硅热电材料的微观结构及电热输运性能 - 无机材料学报

第26 卷 第7 期 无 机 材 料 学 报 Vol. 26 No. 7 2011 年7 月 Journal of Inorganic Materials Jul., 2011 文章编号: 1000-324X(2011)07-0691-05 DOI: 10.3724/SP.J.1077.2011.00691 高锰硅热电材料的微观结构及电热输运性能 石勇军, 路清梅, 张 忻, 张久兴 (北京工业大学 新型功能材料教育部重点实验室, 北京 100124) 摘 要: 采用熔炼、退火结合放电等离子烧结的方法制备了名义成分为MnSix ( x=1.60 、1.65、1.68、1.73、1.81、1.85 ) 的高锰硅(HMS, Higher Manganese Silicide)块体材料. 物相分析结果表明, 随着 Si 初始用量 x 的增加, HMS (Mn15Si26)相各衍射峰强度先增强后减弱. 当x1.73 时, 样品物相组成为HMS 相和少量MnSi 相, 当x ≥1.73 时, 样 品物相组成为HMS 相和少量 Si 相. 体系的热电性能受 MnSi 相和 Si 相的影响, 热电性能分析结果表明: 随着 Si 名义含量x 的增大, 试样电导率逐渐降低, 赛贝克系数逐渐增大, 热导率先降低后增高. 其中, 名义成分为MnSi1.68 的试样由于具有最高的电性能(功率因子)和较低的热导率, 从而具有最好的热电性能, 在400 ℃时其无量纲ZT 值达 到0.36. 关 键 词: 高锰硅; 物相; 微观结构; 热电性能 中图分类号: TB34 文献标识码: A Microstructure and Thermoelectric Properties of Higher Manganese Silicides SHI Yong-Jun, LU Qing-Mei, ZHANG Xin, ZHANG Jiu-Xing (Key Lab of Advanced Functional Materials, Ministry of Education, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China) Abstract: Higher manganese silicides (HMS) bulk materials with the nominal compositions of MnSi (x = 1.60, x 1.65, 1.68, 1.73, 1.81, 1.85) were prepared by arc-melting, annealing and spark plasma sintering. The phase struc- tures and morphologies of the

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