【摘 要】
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本文以ZrNiSn基二元金属化合物为研究对象。应用差热分析、X射线衍射、X射线能谱分析等手段详细探索了固相反应法制备ZrNiSn基化合物的工艺制度。结果表明：通过固相反应，ZrNiSn
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本文以ZrNiSn基二元金属化合物为研究对象。应用差热分析、X射线衍射、X射线能谱分析等手段详细探索了固相反应法制备ZrNiSn基化合物的工艺制度。结果表明：通过固相反应，ZrNiSn基化合物可以在高纯Ar气保护下于1173K保温96～168小时获得：各种组分的产物晶型完整且无杂质相出现。 采用放电等离子法（SPS）烧结制备ZrNiSn基化合物，并探讨了不同的烧结温度和烧结时间对材料致密度的影响。研究发现：在1123K保温25分钟，材料的致密度可达到97.8％。 选择Hf、Sb元素对ZrNiSn进行取代、掺杂。Hf在Zr位的取代使体系的Seebeck系数增加，热导率下降，但对电导率的影响很小；掺入Sb则使其电导率大幅度提高，但是Seebeck系数有一定程度的降低。Hf和Sb引入后的综合作用使ZrNiSn化合物的热电灵敏值（Z值）有很大的提高。 研究了Pd在Ni位的取代对ZrNiSn基化合物热电性能的影响。Pd在Ni位上的取代增大了体系的混乱度，降低了体系的声子热导率，进而大幅度地降低了体系的热导率。Pd的取代也同时使ZrNiSn基化合物的禁带宽度减小，降低了体系的Seebeck系数。 对Pd不同取代量的研究表明：当Pd的取代量为20at％时，体系的热电性能最好。组成为Zr0.5Hf0.5Ni0.8Pd0.2Sn0.99Sb0.01的体系在800K时ZT值为0.7，这是目前为止该体系报道的最好结果。
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