论文部分内容阅读
氧化镉（CdO）是一种迁移率较高的n型半导体材料，在中高温热电发电领域具有潜在应用价值。本论文利用传统高温固相反应法烧结制备了CdO基陶瓷材料并研究了其高温电热输运性能，主要内容和结论如下： 1、利用传统高温固相反应法制备了CdO基多晶陶瓷材料并研究了MgO、Cu2S及纳米SiO2掺杂对CdO陶瓷结构、微结构及电热输运性能的影响。实验发现，上述掺杂可以显著影响CdO陶瓷的微结构及载流子浓度和迁移率，从而对样品的电热输运性能产生影响。 2、MgO掺杂一方面使CdO陶瓷的电阻率和塞贝克系数同时增大、功率因子有所下降。另一方面可以显著降低其热导率,从而使CdO热电性能大幅提高。最佳掺杂样品Cd0.89Mg0.11O的热电优值ZT在1000K时高达0.46，为目前n型氧化物热电材料报道的最好结果。 3、Cu2S掺杂可以使CdO陶瓷的电阻率减小、在一定程度上改善了CdO陶瓷的功率因子，但对热导率降低贡献不大，导致样品热电性能提高不明显。 4、SiO2纳米颗粒掺杂虽然使CdO陶瓷的功率因子有所下降，但可以显著降低其热导率,从而使CdO热电性能提高。最佳掺杂样品的ZT值在1000K时可达0.41，比未掺杂样品提高了28％。