退火工藝對冷壓純SnSe功率因子的影響
【摘要】
SnSe作為氧族熱電材料的一員,熱電優(yōu)值高達到了2.6,引起了廣大科研人員的關注。 此文講述了通過冷壓純SnSe粉末形成載流子濃度為5.37x1017cm-3的多晶SnSe,并做退火處理,觀察并測試退火后樣品的形貌、電導率、塞貝克系數(shù)以及導熱系數(shù)。發(fā)現(xiàn)退火對微觀結構和熱電性能影響巨大,退火導致結構重新排布,提高了塞貝克系數(shù),達到了3倍,并提高了導熱系數(shù)。在772K的熱電優(yōu)值比純多晶SnSe高了0.11.
【成果介紹】
使用高純度的SnSe粉末在室溫、單向壓力25.47Kgf/mm2作用下,形成塊狀固體。直徑8-10mm,厚度1-1.28mm。冷壓之后的樣品,使用Linseis的LSR-3系統(tǒng)原位測試樣品的塞貝克系數(shù)以及電阻率,并測試多次退火后樣品的的塞貝克系數(shù)。
【圖文示例】
- 退火前樣品的XRD衍射圖;(b)退火后樣品的XRD衍射圖;(c)標準卡
(a)(b)退火前樣品中心和邊緣的SEM形貌圖;
(c)(d)退后后樣品中心和邊緣的SEM形貌圖;
(a)退火過程塞貝克系數(shù)隨溫度變化曲線;(b)退火過程電導率隨溫度變化曲線;(c)退火過程功率因子隨溫度變化曲線
退火對樣品影響巨大,退火前室溫塞貝克系數(shù)為150uVK-1,退火后室溫塞貝克系數(shù)為448uVK-1(第六次退火)
純多晶SnSe樣品LogK1-logT曲線
純多晶SnSe熱電優(yōu)值ZT隨溫度的變化曲線。
【結論】
退火工藝對冷壓純SnSe的塞貝克系數(shù)提高有積極的作用。純多晶SnSe晶格在300-800K熱導率的性能與之前報道的另一個純多晶SnSe相似,存在T-0.577的系數(shù)關系。終,熱電優(yōu)值在772K達到了0.11.