Ca_3Co_2O_6块体的放电等离子烧结及热电性能研究

采用短时固相反应和放电等离子烧结（SR-SPS）方法，制备了单相多晶Ca3Co2O6陶瓷块，系统研究了制备条件及烧结工艺对Ca3Co2O6陶瓷块显微结构及热电性能的影响。研究表明，950℃下固相反应2h即能得到单相树枝状，尺寸约1～3μm的Ca3Co2O6粉末，延长焙烧时间虽然对物相影响不大，但会引起粉末颗粒长大，不利于SPS烧结；SPS烧结温度强烈影响着Ca3Co2O6陶瓷块的制备，本实验范围内，Ca3Co2O6陶瓷块体的最佳制备条件为950℃固相反应2h，SPS900℃保温5min，此时Ca3Co2O6陶瓷块具有P型半导体特性，电阻率ρ随温度的升高急剧下降，然后趋于平缓（高于600℃）；Seebeck系数S随温度（100℃以上）升高稍有下降，热导率Ⅳ表现为先下降后增加，在500℃时仅为1．73W·m^-1·K^-1综合电性能与热性能结果，其无量纲因子ZT随 温度升高呈上升趋势，在本实验范围内，于700℃下达到最高值0．02。