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纳米SiO2包覆高填充方钴矿热电材料热稳定性
第25 卷 第6 期 无 机 材 料 学 报 Vol. 25 No. 6
2010 年6 月 Journal of Inorganic Materials Jun. , 2010
文章编号: 1000-324X(2010)06-0577-06 DOI: 10.3724/SP.J.1077.2010.00577
纳米 SiO2 包覆提高填充方钴矿热电材料热稳定性
魏 平, 董春垒, 赵文俞, 张清杰
(武汉理工大学 材料复合新技术国家重点实验室, 武汉 430070)
摘 要: 采用熔融结合放电等离子体烧结制备了单相Ba0.3In0.2Ni0.05Co3.95 Sb12 块体材料, 并用湿化学包覆处理方法
制备了纳米SiO2 包覆的Ba0.3In0.2Ni0.05Co3.95 Sb12/SiO2 纳米复合材料, 重点研究了两种(Ba,In)双原子填充方钴矿基
块体材料在300~723~300 K 范围热循环2000 次过程中其显微结构、化学成分和热电性能的演变特征. 结果发现,
纳米SiO2 包覆可以显著提高(Ba,In)双原子填充方钴矿块体材料的热稳定性, 单相Ba0.3In0.2Ni0.05Co3.95 Sb12 块体材
料晶界处的显微结构和化学成分发生显著变化, Ba0.3In0.2Ni0.05Co3.95 Sb12/SiO2 纳米复合材料几乎没有影响, 纳米
SiO2 起着稳定晶界和抑制晶内元素扩散与挥发的作用. 热循环过程中, 两种材料在300 和500 K 时的综合热电性
能ZT 值相近, 变化很小; 800 K 时, 单相块体材料的ZT 值呈逐渐降低趋势, 纳米复合材料由于受热导率的复杂
变化影响其 ZT 值, 随淬火次数增加而逐渐增大, 淬火 1800 次时 ZT 值达到 1.12, 甚至高于未淬火的
Ba0.3In0.2Co3.95Ni0.05 Sb12/SiO2 纳米复合材料(1.08)和淬火 1800 次后的单相Ba0.3In0.2Co3.95Ni0.05 Sb12 块体材料(1.10)
的ZT 值.
关 键 词: 热电材料; SiO2 包覆; 填充方钴矿; 热稳定性
中图分类号: TB34 文献标识码: A
Enhancement of Thermal Stability of Filled Skutterudite Thermoelectric
Materials through Nano-SiO2 Coating
WEI Ping, DONG Chun-Lei, ZHAO Wen-Yu, ZHANG Qing-Jie
(State Key Laboratory of Advanced Technology for Materials Synthesis and Processing, Wuhan University of Tech
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