论文部分内容阅读
为了减少环境污染,实现人类的可持续发展,开发新型的清洁能源成为当今人类的一大课题。因此热电材料越来越引起了人们的关注。本文利用非自耗钨极电弧炉将原子比为1:1:1的钛、镍、锡在氩气保护环境下进行熔炼,为使材料成分均匀化,将材料反复重熔四次。将所得的纽扣状试样进行线切割,得到Ф12.7×3.1mm的圆片和2.5×2.5×12.5mm的方条,每个圆片和方条为一组。将所得的四组试样在850℃的温度进行时间长度分别为24h、48h、72h、96h的回火,为防止氧化,需要将试样封在真空管内。将铸态的试样和热处理过的试样进行相分析、导电性能测试、Seebeck系数测试、导热性能测试和微观组织观察。对铸态试样和热处理48h、96h试样进行XRD分析,铸态试样含有TiNiSn、TiNi2Sn、Ni3Sn2、TiNi、Ti3Ni4、Ti6Sn5和单质Sn。热处理24h试样有了明显的组织均匀化,其中的化合物是TiNiSn、TiNi2Sn、Ni3Sn2、Ti3Ni4、TiNi。热处理96h的试样其中只有TiNiSn、TiNi2Sn、Ni3Sn2、TiNi四种成分。对材料的导电性能进行分析可以得出:各种状态的试样都是随着温度的升高电阻率下降,在231℃时有一个突变。热处理24h试样室温下的电阻率增大为铸态试样室温下电阻率的10倍,热处理24h到96h试样的电阻率随着热处理时间的增长,材料的电阻率逐渐降低。Seebeck系数测试表明,材料为N型热电材料,Seebeck系数为负值。所有的状态的试样都是随着温度的升高Seebeck系数绝对值增加。热处理24h试样的Seebeck系数绝对值增加为铸态试样Seebeck系数绝对值的8倍。热处理24h到96h试样的Seebeck系数绝对值随着热处理时间的增长而减小。对材料的导热性能研究表明,材料的导热性能随着热处理时间的延长单调递减,并且热处理后的试样随着测量温度的增加有下降的趋势。通过对所有状态的试样的微观观察可以看出,热处理可以明显的使材料的组织均匀化。铸态试样的照片明显的呈现深黑、灰、白三种颜色,经过热处理的试样明显的可以直观的看出均匀化程度加强。热处理对于试样的组织成分、导电性能、热电性能都有很大的影响,是改善材料的热电性能的一个有效办法。