2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、PbTe晶體是一種典型的半導體材料,可以用于中溫熱電器件中。PbTe的晶胞結構為NaCl結構,具有相對較高的熔點和較大的禁帶寬度,其適用的溫度范圍為300~900K,具有良好的熱穩定性和各向同性,熱電優值因子也比較高,因此應用前景非常廣闊。
  為了進一步提高PbTe的熱電性能,納米化是一個近期發展的方向。除了制備量子點、納米線、薄膜、超晶格等低維結構的材料,利用納米粉末制備塊體納米結構復合物也是一種很有前景的低成本制備方法。這種

2、方法的前提是要合成出微納米級的PbTe粉末。傳統的PbTe合成方法為固相法,例如應用高能球磨技術等。這些方法除了成本較高,制備周期也較長。
  因此,本文探索了液相法合成PbTe的工藝,在室溫下利用溶膠凝膠法、復合堿媒介法、水熱法等3種液相法均制備出了單相的PbTe粉末,初始粒徑均控制在100~150nm范圍內。溶膠凝膠法合成PbTe時可以異丙醇作為絡合劑,利用復合堿法合成PbTe時,加入還原劑抗壞血酸后可以消除雜相。水熱法既可以

3、減少溶膠凝膠法中有機絡合劑的使用,又無需加入大量的無機強堿,因此可以降低成本。
  本課題還研究了利用水熱法合成PbTe時,OH-濃度、有機還原劑和活性劑的添加、反應溫度和保溫時間等參數對于產物的影響。結果表明,添加NaOH和有機還原劑是水熱反應合成單相PbTe時所必需的。除了保證成相,這兩種條件還能改變顆粒的微觀形貌。使用抗壞血酸(VC)作為還原劑,生成的PbTe顆粒中存在大量的絮狀晶體,而使用焦性沒食子酸能合成具有規則的棒狀結

4、構的PbTe晶體,長度為3~5μm,直徑為0.5μm左右。加入有機活性劑可以對顆粒的形貌進行控制,例如加入CTAB可以生成立方體晶粒,但仍存在絮狀微小顆粒,而使用PVP作為活性劑時,晶粒形狀更加規則,棱角分明,幾乎不再出現絮狀物。水熱法合成PbTe時,溫度過高或過低都不利于晶粒生成的均勻性,180℃左右時晶粒的均勻性較好,隨著恒溫時間的延長,顆粒的均勻性有所改善。
  Se的摻入改變了PbSe1-xTex(x=0,0.2,0.5,

5、0.7,0.8,1.0)的電阻率和賽貝克系數。其中,PbSe0.5Te0.5的賽貝克系數的絕對值較大,最終得到了最大的功率因子,說明摻雜部分Se后,也可以提高PbTe的電性能。同時,利用Se進行摻雜后,產生的晶格畸變可以降低PbTe的熱導率。500K時,PbSe0.5Te0.5的ZT為0.68,是該系列合金中的最好結果。如果改善成型工藝,有望將ZT值進一步提高。
  冷壓燒結的塊體PbTe及PbSe1-xTex均存在偏析現象,這使

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