Si含量对高锰硅化合物相组成及热电性能的影响研究

摘要：

采用高频感应熔融、退火结合放电等离子烧结方法制备高锰硅(HMS)化合物MnSi1.70+x(x=0,0.05,0.1,0.15),系统研究了Si含量变化对材料相组成、微结构和热电性能的影响规律.结果表明,当x<0.1时,样品由HMS和贫Si的MnSi金属相两相组成,随着Si含量x的增加,MnSi相相对含量减小;当x=0.1时,所得样品为单相HMS化合物;当x>0.1时,样品由HMS和过量Si两相组成.随着x的增加,由于样品中高电导的金属相MnSi含量逐渐减少,样品的电导率逐渐下降,而Seebeck系数随之增加.室温下样品载流子浓度和有效质量随x增大逐渐减小,而迁移率逐渐增加.MnSi和Si杂相与HMS相比均为高热导相,因此当x=0.1时,由于样品为单相HMS,从而表现出最低热导率和最高ZT值.MnSi1.80样品在800 K时热导率最小值达到2.25 W·m-1K-1,并在850 K处获得最大Z7值(0.45).

关键词：高锰硅、Si含量、相组成、热电性能

所属期刊栏目：59

分类号：O4(物理学)

资助基金：国家重点基础研究发展计划2007CB607503

在线出版日期：2011-03-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：8783-8788