论文部分内容阅读
在Ca-Co-O系材料中,Ca3Co4O9、Ca3Co2O6和Ca2Co2O5都属于氧化物热电材料。与金属合金热电材料相比,它们具有耐高温、抗氧化、热稳定性好、无污染、使用寿命长、制备工艺简单等优点,因而受到广泛的关注和研究。Ca3Co4O9是其中最有发展潜力的热电材料,受到广泛的研究,包括单晶体的生长和多晶体的热电性能改善等。在单晶体的生长方面,一般选用碳酸钾(K2CO3)和氯化钾(KCl)作为助熔剂来促进其生长,然而不同文献报道的实验结果却有较大的差异,有些甚至是相互矛盾的。鉴于此,有必要进一步探讨K2CO3和KCl对Ca3Co4O9晶体生长的影响。本实验选用K2CO3、KCl以及二者的混合物作助熔剂合成Ca3Co4O9晶体。实验结果表明,K2CO3不仅能促进Ca3Co4O9晶体(片状组织)长大,还能够促进Ca3Co2O6晶体(针状组织)长大;KCl除了对Ca3Co4O9晶体生长具有一定的促进作用外,还能够有效地抑制Ca3Co2O6晶体的形成。另外,本研究小组曾经在名义成分为Ca3Co4O9的熔炼样品中观察到了有序排列的束状组织,为制备有一定取向的Ca-Co-O系材料提供了新的思路和实验基础。即,利用这种有序排列的束状组织制备晶粒有序排列的Ca-Co-O系材料,本文继续对此进行了深入研究。实验结果表明,Ca-Co-O系材料中有序排列的束状组织是伪共晶组织,在名义成分为Ca3Co2O6和Ca2Co2O5的样品中也可以得到这种组织。实验中还对CaO-CoO混合物在1050℃和1000℃的热稳定性进行了初步研究,为探索Ca-Co-O系热电材料的制备新方法提供新的实验基础。