铋掺杂硅化镁材料的制备及热电性能

摘要：

采用放电等离子体烧结方法制备不同含量铋（Bi）（0、0.7％、1.0％、1．5％、2．0％，摩尔分数，下同）掺杂硅化镁（Mg2Si）热电材料，对材料进行物相、结构及热电性能分析。结果表明：Bi在Mg2Si中最佳掺量为1．5％，继续增加会有Mg2Bi3杂相生成；随着Bi掺量的增加，材料电导率δ不断增加，当Bi掺量为1．5％时，在520K，δ出现最大值，继续增加Bi掺量，由于Mg2Si中Bi已饱和，载流子浓度不再随掺量的增加而变化，且生成的Mg2Bi3杂相会对载流子产生一定散射，δ反而下降；Bi掺杂会显著降低材料Seebeck系数α，但不同含量Bi掺杂对α影响不显著；Bi掺杂使材料热导率K较未掺杂有微弱上升趋势，随Bi含量增加材料热导率不断降低。Mg2Si热电材料在823K、Bi掺量为1．5％时获得最大热电优值ZT,为O．67。

关键词：铋掺杂、硅化镁、热电性能、放电等离子体烧结法

所属期刊栏目：39

分类号：TB34(工程材料学)

资助基金：国家重点基础研究发展计划2007cB607501;中央高校基本科研业务费专项资金资助项目

在线出版日期：2012-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1603-1607