导　　师： 杨中民

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 热电材料是一种可以实现热能和电能相互转换的能源材料,对传统发电方式的变革和能源的再利用等方面有着重要的意义。热电材料主要受三个关键参数影响:泽贝克系数（S）,电导率（σ）和热导率（κ）。通常,热电材料的热电性能用一个无量纲的热电优值（ZT=S2σT/κ,T为绝对温度）来评价。要获得高性能的热电材料,必须设法提高材料的功率因子（PF=S2σ）,并降低材料的热导率。但是由于材料的热、电运输性能是相互关联的,受到材料的微观结构、载流子浓度和晶格振动方式等制约。因此要得到较大ZT值的热电材料往往极具挑战性,并成为现今国际上能源材料研究的热点之一。近年来,热电材料的理论研究取得一些突破性进展,研究发现,无机热电材料的结构低维化和尺寸纳米化可以大幅地提高其热电性能,为改善材料的热电性能提供了明确的方向。在一维无机热电材料的研究方向上,高品质无机热电纤维的高效制备需求迫切。本文研究了光纤模板法制备热电纤维的新型技术,即以玻璃包层为模板,以热电材料为纤芯,借助成熟的光纤制备技术,获得直径可控的无机热电纤维。本论文系统研究了此新型热电纤维技术的基础理论、工艺参数,以及此新技术对热电纤维微结构和热电性能的影响特点和规律。本新型热电纤维技术为开发高性能热电材料提供了备选思路。本文具体的创新点和取得的主要成果如下:（1）系统研究了光纤模板法制备复合材料热电纤维的共性规律和关键技术。包括纤芯和包层材料的匹配规律:熔点-粘度匹配性、高温润湿性、热膨胀系数、元素扩散等;低氧含量光纤预制棒制备技术;复合热电纤维的拉制技术。分析了用层状硫族化合物和玻璃复合拉制热电纤维的规律,高效地制备了低成本、高性能的硫族化合物芯热电纤维。（2）研究了

关 键 词： 热电纤维 光纤模板法 硫族化合物 元素扩散 张应力 尺寸效应

领　　域： []