Transcript Cải tiến tính chất nhiệt điện bằng cách thêm Sb vào ZnO

(Cải tiến tính chất nhiệt điện bằng cách thêm Sb vào ZnO)
Trình bày: Bảo Thư – Hoàng Nam
1. Giới thiệu
Điều kiện giới hạn !
Vật liệu
nhiệt điện
1. Giới thiệu
hệ số phẩm chất cao
NaCo2O4
công suất tỏa nhiệt cao
Vật liệu oxit
nhiệt điện
loại p
Vật liệu loại n
Ba1-xSrxPbO3
0  x  0.6
Oxit dựa trên ZnO
Ứng cử viên tiềm năng!
1. Giới thiệu
Phát triển hợp
chất mới
Nâng cao
tính chất
nhiệt điện
Thiết kế hợp
kim
Cải thiện tc nhiệt
điện ở t0 cao của
ZnO bằng cách
thêm Sb2O3
2. Thực nghiệm
Bột ZnO
tinh khiết
+
Bột Sb2O3
Cồn ethyl
môi trường ZrO2
xay trong 6h
Chất pha trộn
dạng sệt
hong khô ở
353K trong lò
trong 24h
Bột hỗn hợp
B.1 Tạo mẫu
2. Thực nghiệm
Bột hỗn hợp
nung trong lò nung mullite
xay trong 6g
Bột khô
Bột đã nung
T = 1273 K trong 5h.
máy mài xoay
hong khô ở
353K trong lò
trong 12h
Nén ở
p = 98MPa
những viên nhỏ dày 5mm,
đường kính 20mm
nung ở 1673K trong
20h trong không khí
Các viên nhỏ được để nguội
trong buồng kín.
B.1 Tạo mẫu
2. Thực nghiệm
Độ xốp: đo
bằng nguyên lý
Archimede
Cấu trúc tinh
thể :dùng phép
nhiễu xạ tia X
Mẫu
Kích cỡ hạt trung
bình :pp đường
cắt ngang.
Vi cấu trúc bề
mặt: dùng SEM
Độ dẫn điện, hệ số
Seebeck (α): dùng
cặp nhiệt điện
B.2 Đo mẫu
2. Thực nghiệm
• Các mẫu dùng để đo tính chất nhiệt điện được cắt
thành các khối rắn dạng thanh hình hộp chữ nhật
2mm x 2mm x 15mm bằng một cái cưa kim cương và
đánh bóng bằng giấy phủ SiC
• Sử dụng cặp nhiệt điện loại R để đo hệ số Seebeck.
• Độ dẫn điện được đo bằng phương pháp đo dòng
điện trực tiếp 4 đầu dò.
B.2 Đo mẫu – đo  , 
3. Kết quả và thảo luận
1. Zn7Sb2O12 được tìm thấy khi pha Sb2O3 vào ZnO
2. Kích thước và mật độ
của hạt giảm ; độ xốp
của mẫu tăng lên cùng
với thành phần của
Sb2O3
3. Tính dẫn điện
của mẫu khi pha
tạp như là một
bán dẫn
4. Hệ số Seebeck âm
hơn khi nhiệt độ tăng.
5. Hệ số công suất
tăng và ổn định ở
nhiệt độ cao khi pha
thêm Sb2O3
Mẫu Zn0.99Sb0.01O có hệ
số công suất lớn nhất
3,88.10-4Wm-1K-2
4. Kết luận:




Sự pha thêm Sb2O3 :
Giảm mật độ và kích thước hạt.
Độ dẫn điện tăng.
Hệ số Seebeck có giá trị tuyệt đối tăng
Hệ số công suất tăng.
Việc chèn thêm Sb2O3 làm tăng
tính nhiệt điện ở nhiệt độ cao.