导　　师： 赵昆渝

学科专业： H0502

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 昆明理工大学

摘　　要： 热电材料是通过材料的热电效应实现热能和电能之间的转换的一种功能材料，由于其在环境、能源及材料利用等方面的优势，热电材料成为材料方面的热门研究方向。本文首先对热电现象、热电材料的发展历史、热电效应的应用、热电材料的研究进展等作了较详尽的综述。 本文以Ca₃Co₄O₉为研究对象，以分析纯Co（NO₃）₂·6H₂O、Ca（NO₃）₂·4H₂O、柠檬酸为原料，采用溶胶-凝胶法（Sol-gel）制各Ca₃Co₄O₉前驱粉体，用常压烧结法成功制备出单相Ca₃Co₄O₉材料。通过XRD、金相显微镜、SEM、EDX、阿基米德原理等对所制样品的物相组成、显微结构、元素组成、密度、气孔率等进行了分析；并测试和分析了样品的电阻和热导率。同时，将溶胶-凝胶法制备的Ca₃Co₄O₉样品与传统的固相合成法制备的Ca₃Co₄O₉样品进行了对比分析。 结果表明：Ca₃Co₄O₉材料为层片状结构。在本实验条件下，T₁～T₃温度区间、n₁～n₄柠檬酸配比浓度范围、t₁～t₂烧结时间内均能生成Ca₃Co₄O₉相。最佳制备工艺为：预烧工艺2，n₁配比浓度、T₂烧结温度，t₂烧结时间。柠檬酸配比浓度、烧结温度、烧结时间等工艺参数对样品的显微结构和热电性能等有重要影响：同一配比浓度同一烧结时间下适当提高烧结温度有利于组织生长；适当的配比浓度的提高有利于降低烧结温度缩短烧结时间；在同一配比浓度同一烧结时间下，随着烧结温度的提高，样品的电阻基本上是逐渐减小的，热导率逐渐增大：同一

关 键 词： 热电材料 溶胶 凝胶法 固相合成法 掺杂 热电性能

领　　域： [一般工业技术]