放电等离子烧结制备Zn-Cu-Sb-Bi合金的热电性能

采用真空熔炼/放电等离子烧结(SPS)方法制备P型Zn4-xCuxSb3-xBix(x=0～0.8)材料,研究该合金的组织结构和热电性能。结果表明,x<0.2时,Zn4-xCuxSb3-xBix材料的Seebeck系数随x值增大而增大,当x=0.2时达到最大值;而当x>0.2后,Seebeck系数又随x值增大而下降。在x=0.2和487 K的条件下,Seebeck系数达到最大值,为249.2μV/K。合金的电导率随Cu和Bi含量增加而增大。借助Zn4-xCuxSb3的热扩散系数,计算得到材料的热导率随x值增大而增大;在574 K,x=0.4时,Zn4-xCuxSb3-xBix合金的最大热电优值(ZT)为0.53,比同温度下β-Zn4Sb3合金的ZT值大0.07。

热电材料的研究现状及应用

简要介绍了热电效应的基本原理,综述了热电材料的种类和研究现状,阐述了热电材料在发电和制冷方面的应用,并指出了随着世界能源危机、环境污染的加剧和研究的不断深入,热电材料的性能将会得到进一步的提高,其应用前景也必将更加广阔。