导读:本文包含了高锰硅论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:热电,性能,材料,化合物,快速,结构,微观。
高锰硅论文文献综述
樊东晓,姜广宇,戴春俊,谢涵卉,朱铁军[1]（2012）在《Ge取代P型高锰硅合金的晶粒细化及其热电性能》一文中研究指出采取悬浮熔炼法制备Ge取代的高锰硅试样Mn(Si1-xGex1).733(x取0.004,0.006,0.008,0.010,0.012),采用甩带法得到快凝高锰硅合金粉末,XRD分析表明快速凝固能够减少MnSi金属相的含量,Ge对Si位的取代产生晶格畸变,使得衍射峰向低角区偏移;将悬浮熔炼和快速凝固所得试样进行放电等离子烧结,测试并比较其热电性能。结果显示,快速凝固有效地降低了材料的热导率,Ge取代则使得有效载流子浓度增加,提高了电导率,从而提高材料的热电性能。实验范围内,当Ge取代量x=0.010时,ZT值最高,悬浮熔炼试样在850K时ZT值为0.53,快速凝固试样在750K时ZT值达到0.55。(本文来源于《材料科学与工程学报》期刊2012年03期）
林泽冰[2]（2012）在《p型掺杂高锰硅化合物的制备及热电性能》一文中研究指出热电材料在工业余热回收利用、微小温差发电、太阳能光电—热电复合发电、深空RTG电源等多方面有广泛地运用,但是大部分构成热电材料的元素为稀缺资源,且容易造成环境污染。在新世纪,世界各国注重节能减排、可持续发展的背景下,高锰硅化合物(HMS)由于其元素储量丰富、对环境友好、抗冲击能力和机械性能强等优点,越来越引起研究者的广泛关注。但是,传统工艺制备的单晶HMS各向异性严重、制备周期长、工艺复杂且能耗高,因此,制备高性能多晶HMS对于其实际应用具有重要意义。而多晶高锰硅化合物热电性性能较低,主要原因是电导率较低,而热导率较高,导致总体ZT值较低。由于高锰硅化合物结构复杂,调控其载流子迁移率非常困难,因而通过掺杂提高材料的载流子浓度从而改善电性能、优化费米能级位置是提高功率因子的直接有效方法。基于此,本研究以p型高锰硅化合物(MnSi1.80)为研究对象,采用高频感应熔融、退火结合放电等离子烧结的方法,所制备的样品致密度较高(96%以上),主相均为HMS相,含有少量的单质Si相和MnSi金属相,掺杂元素与主相元素分布基本均匀,所掺杂元素都成功进入晶格。本文以B、Ge、Mo、Cu为掺杂元素,通过掺杂来优化HMS化合物的载流子浓度和热电性能。本文研究了在Si位用B单掺(受主掺杂)和B与Ge双掺(Ge作为等电子取代,可以改变Si亚晶胞的原子排列,产生堆积缺陷),在Mn位和Si位用Mo(受主掺杂)和Ge双掺及Cu(受主掺杂)和Ge双掺对MnSi1.80化合物的载流子浓度及热电性能的影响规律,主要研究内容和结论如下：B掺杂样品B元素在HMS化合物中的固溶极限约为1%。B掺杂样品的载流子浓度和电导率较之未掺杂样品都有显着提高。其中,当B的掺杂量为0.8%时,载流子浓度为1.61×1021cm-3,电导率为7.22×104S.m-1,Seebeck系数没有明显下降,功率因子PF在800K为1.62mWm-1K-2,较之未掺杂样品提高了约30%。无量纲热电优值ZT值,在850K时达0.53,较之未掺杂样品提高了约20%。B和Ge双掺样品,当B的掺杂量固定为0.8%时,Ge在多晶HMS中的固溶上限约为2.5%。B和Ge双掺样品的载流子浓度得到显着提高、电导率显着增加,同时抑制Seebeck系数高温“翻转”现象,功率因子明显增加。此外,B和Ge双掺可以引入合金化散射效应,晶格热导率有效降低。其中,B的掺杂量为0.8%,Ge掺杂量为3.0%的样品功率因子在800K时达2.1mWm-1K-2,ZT值在900K时为0.68,比未掺杂样品、单掺样品的无量纲热电优值均有较大幅度的提高,接近HMS化合物迄今为止报道的最高值(0.7)。Mo和Ge双掺样品当Mo的掺杂量固定为0.3%时,Ge在多晶HMS中的固溶上限约为2.0%。Mo和Ge双掺样品显着增加了材料的载流子浓度(3.13×1021cm-3)和有效质量(12.9m0),从而大幅提高了电传输性能。其中,Mo的掺杂量为0.3at%,Ge掺杂量为2.0%的样品最大功率因子可达2.15mWm-1K-2,较未掺杂HMS样品提高了约65%,在850K获得最大的热电优值为0.67,相比未掺杂样品提高了约50%。Cu和Ge双掺样品当Ge的掺杂量固定为2.5%时,Cu在多晶HMS材料中的固溶上限约为0.6%。其中,Cu的掺杂量为0.6%,Ge掺杂量为2.5%样品ZT值在900K时为0.61,Cu和Ge双掺样品的热电性能低于Mo和Ge双掺样品,可能是由于Cu元素的原子轨道较之Mo元素,与Mn元素的原子轨道差异较大,没有更好得改善HMS化合物的热电性能。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2012-04-01）
周爱军,崔恒冠,李晶泽,赵新兵[3]（2011）在《感应熔炼高锰硅的结构和形貌特性》一文中研究指出采用场发射扫描电镜(FESEM)和X射线能谱仪(EDXS)对感应熔炼高锰硅(HMS)中的第二相条纹的形貌和成份进行了研究,发现第二相条纹平行贯穿整个高锰硅晶粒,其条纹宽度约30nm,间距在5-30μm内,成份为MnSi.通过高分辨透射电镜(HRTEM)观察到MnSi条纹为短程有序而长程无序的非晶形态.采用选区电子衍射(SAED)确定了高锰硅的晶体结构,结果表明所获得的高锰硅为单一的Mn4Si7相,未观察到高锰硅其它的非公度结构.透射电镜(TEM)结果表明,熔炼的高锰硅经过球磨和热压后产生了大量缺陷和应力畴,与热压之前的熔锭材料相比有明显差异.(本文来源于《物理化学学报》期刊2011年12期）
石勇军,路清梅,张忻,张久兴[4]（2011）在《高锰硅热电材料的微观结构及电热输运性能》一文中研究指出采用熔炼、退火结合放电等离子烧结的方法制备了名义成分为MnSix(x=1.60、1.65、1.68、1.73、1.81、1.85)的高锰硅(HMS,Higher Manganese Silicide)块体材料.物相分析结果表明,随着Si初始用量x的增加,HMS(Mn15Si26)相各衍射峰强度先增强后减弱.当x<1.73时,样品物相组成为HMS相和少量MnSi相,当x≥1.73时,样品物相组成为HMS相和少量Si相.体系的热电性能受MnSi相和Si相的影响,热电性能分析结果表明:随着Si名义含量x的增大,试样电导率逐渐降低,赛贝克系数逐渐增大,热导率先降低后增高.其中,名义成分为MnSi1.68的试样由于具有最高的电性能(功率因子)和较低的热导率,从而具有最好的热电性能,在400℃时其无量纲ZT值达到0.36.(本文来源于《无机材料学报》期刊2011年07期）
刘果,路清梅,张忻,张久兴[5]（2011）在《高锰硅材料的原位反应合成及热电性能》一文中研究指出高锰硅材料是一种潜在的中温区热电材料,且具有化学稳定性高、抗氧化性能好、无毒无害等优点;而且其原料Mn、Si地壳储量丰富、价格低廉,使其拥有广阔的应用领域。本研究以工业纯单质Mn(>99.7%)和Si粉(>99.9%)为原料,其中工业纯锰经硝(本文来源于《2011中国材料研讨会论文摘要集》期刊2011-05-17）
林泽冰,罗文辉,唐新峰[6]（2011）在《B掺杂对高锰硅MnSi1.80化合物的热电性能规律研究》一文中研究指出采用高频感应熔炼—退火—放电等离子体烧结方法制备了p型硼掺杂单相高锰硅(HMS)化合物Mn(Si1-xBx)1.80(x=0、0.005、0.008、0.01、0.015和0.02)。对退火后和烧结后样品相组成和微结构进行了系统表征,并研究了B掺(本文来源于《2011中国材料研讨会论文摘要集》期刊2011-05-17）
姚凤霞,罗文辉,唐新峰[7]（2011）在《固相反应制备高锰硅热电化合物及其性能研究》一文中研究指出本文以高纯Mn粉和高纯Si粉为初始原料,采用MnSi1.80化学计量配比,用固相反应法结合放电等离子体烧结技术(SPS)制备出单相高锰硅化合物(HMS),研究了固相反应合成工艺对材料微结构及其热电性能的影响。结果表明,(本文来源于《2011中国材料研讨会论文摘要集》期刊2011-05-17）
周爱军,李晶泽,朱铁军[8]（2011）在《高锰硅块材热电材料及发电器件》一文中研究指出P型高锰硅热电材料具有低成本、环境友好以及高可靠性等优点,在中高温区温差发电领域具有较强的应用潜力。本文叙述了高锰硅块材的制备和热电性能研究的进展,重点对其机械合金化制备及纳米化过程进行了阐述。文章讨论了通过引入第二相和复合(本文来源于《2011中国材料研讨会论文摘要集》期刊2011-05-17）
罗文辉,李涵,林泽冰,唐新峰[9]（2010）在《Si含量对高锰硅化合物相组成及热电性能的影响研究》一文中研究指出采用高频感应熔融、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800K时热导率最小值达到2.25W·m-1K-1,并在850K处获得最大ZT值(0.45).(本文来源于《物理学报》期刊2010年12期）
刘晓虎,赵新兵,倪华良,陈海燕[10]（2004）在《快速凝固和热压高锰硅的微观结构和热电性能》一文中研究指出用快速凝固和热压烧结方法制备了叁种不同成分的P型高锰硅(HMS)材料MnSi_(175-x)(x=0,0.02,0.04)。微观组织结构分析表明,在Mn_4Si_7半导体相基体中,存在小区域平行分布的薄片状MnSi金属相,其形成机制是在快速凝固时的准定向凝固。随高锰硅中Si含量的增加,试样的电导率下降,Seebeck系数上升。分析表明,影响高锰硅性能的主要因素在400℃以下是载流子散射,在约500℃以上是电子激发。实验得到的热电功率因子最高值为1.3×10~(-3)Wm~(-1)K~(-1)(570℃)。(本文来源于《功能材料与器件学报》期刊2004年02期）
高锰硅论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
热电材料在工业余热回收利用、微小温差发电、太阳能光电—热电复合发电、深空RTG电源等多方面有广泛地运用,但是大部分构成热电材料的元素为稀缺资源,且容易造成环境污染。在新世纪,世界各国注重节能减排、可持续发展的背景下,高锰硅化合物(HMS)由于其元素储量丰富、对环境友好、抗冲击能力和机械性能强等优点,越来越引起研究者的广泛关注。但是,传统工艺制备的单晶HMS各向异性严重、制备周期长、工艺复杂且能耗高,因此,制备高性能多晶HMS对于其实际应用具有重要意义。而多晶高锰硅化合物热电性性能较低,主要原因是电导率较低,而热导率较高,导致总体ZT值较低。由于高锰硅化合物结构复杂,调控其载流子迁移率非常困难,因而通过掺杂提高材料的载流子浓度从而改善电性能、优化费米能级位置是提高功率因子的直接有效方法。基于此,本研究以p型高锰硅化合物(MnSi1.80)为研究对象,采用高频感应熔融、退火结合放电等离子烧结的方法,所制备的样品致密度较高(96%以上),主相均为HMS相,含有少量的单质Si相和MnSi金属相,掺杂元素与主相元素分布基本均匀,所掺杂元素都成功进入晶格。本文以B、Ge、Mo、Cu为掺杂元素,通过掺杂来优化HMS化合物的载流子浓度和热电性能。本文研究了在Si位用B单掺(受主掺杂)和B与Ge双掺(Ge作为等电子取代,可以改变Si亚晶胞的原子排列,产生堆积缺陷),在Mn位和Si位用Mo(受主掺杂)和Ge双掺及Cu(受主掺杂)和Ge双掺对MnSi1.80化合物的载流子浓度及热电性能的影响规律,主要研究内容和结论如下：B掺杂样品B元素在HMS化合物中的固溶极限约为1%。B掺杂样品的载流子浓度和电导率较之未掺杂样品都有显着提高。其中,当B的掺杂量为0.8%时,载流子浓度为1.61×1021cm-3,电导率为7.22×104S.m-1,Seebeck系数没有明显下降,功率因子PF在800K为1.62mWm-1K-2,较之未掺杂样品提高了约30%。无量纲热电优值ZT值,在850K时达0.53,较之未掺杂样品提高了约20%。B和Ge双掺样品,当B的掺杂量固定为0.8%时,Ge在多晶HMS中的固溶上限约为2.5%。B和Ge双掺样品的载流子浓度得到显着提高、电导率显着增加,同时抑制Seebeck系数高温“翻转”现象,功率因子明显增加。此外,B和Ge双掺可以引入合金化散射效应,晶格热导率有效降低。其中,B的掺杂量为0.8%,Ge掺杂量为3.0%的样品功率因子在800K时达2.1mWm-1K-2,ZT值在900K时为0.68,比未掺杂样品、单掺样品的无量纲热电优值均有较大幅度的提高,接近HMS化合物迄今为止报道的最高值(0.7)。Mo和Ge双掺样品当Mo的掺杂量固定为0.3%时,Ge在多晶HMS中的固溶上限约为2.0%。Mo和Ge双掺样品显着增加了材料的载流子浓度(3.13×1021cm-3)和有效质量(12.9m0),从而大幅提高了电传输性能。其中,Mo的掺杂量为0.3at%,Ge掺杂量为2.0%的样品最大功率因子可达2.15mWm-1K-2,较未掺杂HMS样品提高了约65%,在850K获得最大的热电优值为0.67,相比未掺杂样品提高了约50%。Cu和Ge双掺样品当Ge的掺杂量固定为2.5%时,Cu在多晶HMS材料中的固溶上限约为0.6%。其中,Cu的掺杂量为0.6%,Ge掺杂量为2.5%样品ZT值在900K时为0.61,Cu和Ge双掺样品的热电性能低于Mo和Ge双掺样品,可能是由于Cu元素的原子轨道较之Mo元素,与Mn元素的原子轨道差异较大,没有更好得改善HMS化合物的热电性能。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
高锰硅论文参考文献
[1].樊东晓,姜广宇,戴春俊,谢涵卉,朱铁军.Ge取代P型高锰硅合金的晶粒细化及其热电性能[J].材料科学与工程学报.2012
[2].林泽冰.p型掺杂高锰硅化合物的制备及热电性能[D].武汉理工大学.2012
[3].周爱军,崔恒冠,李晶泽,赵新兵.感应熔炼高锰硅的结构和形貌特性[J].物理化学学报.2011
[4].石勇军,路清梅,张忻,张久兴.高锰硅热电材料的微观结构及电热输运性能[J].无机材料学报.2011
[5].刘果,路清梅,张忻,张久兴.高锰硅材料的原位反应合成及热电性能[C].2011中国材料研讨会论文摘要集.2011
[6].林泽冰,罗文辉,唐新峰.B掺杂对高锰硅MnSi1.80化合物的热电性能规律研究[C].2011中国材料研讨会论文摘要集.2011
[7].姚凤霞,罗文辉,唐新峰.固相反应制备高锰硅热电化合物及其性能研究[C].2011中国材料研讨会论文摘要集.2011
[8].周爱军,李晶泽,朱铁军.高锰硅块材热电材料及发电器件[C].2011中国材料研讨会论文摘要集.2011
[9].罗文辉,李涵,林泽冰,唐新峰.Si含量对高锰硅化合物相组成及热电性能的影响研究[J].物理学报.2010
[10].刘晓虎,赵新兵,倪华良,陈海燕.快速凝固和热压高锰硅的微观结构和热电性能[J].功能材料与器件学报.2004
论文知识图
