幾種功能材料的高效能制備與性能表征.pdf

1、微波加熱技術(shù)是靠被加熱物質(zhì)吸收微波場中的電磁波，將微波能轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的熱能，以達(dá)到升高被加熱物質(zhì)溫度的一種加熱技術(shù)。它具有整體性加熱、受熱均勻、選擇性加熱和加熱即時性等特點，是傳統(tǒng)加熱方式所無法具備的。因此，將微波加熱技術(shù)應(yīng)用與材料的高效合成領(lǐng)域，具有十分重要的意義。
　　本論文以微波加熱合成技術(shù)為基礎(chǔ)，并結(jié)合傳統(tǒng)的熱壓工藝，研究并改進(jìn)了Si基熱電材料Mg2Si0.5875Sn0.4Sb0.0125和MnSi1.74的制備合成工藝，

2、以及納米材料二硫化鉬的微波合成。并對其進(jìn)行表征。主要結(jié)果如下：
　　(1)熱電材料Mg2Si0.5875Sn0.4Sb0.0125化合物的高效合成及表征
　　本研究分別以一步熱壓反應(yīng)法和微波加熱合成技術(shù)為基礎(chǔ)，探索熱電材料Mg2Si0.5875Sn0.4Sb0.0125化合物的高效制備工藝。并對所獲得的樣品進(jìn)行物相和熱電性能表征。經(jīng)測試得出，通過一步熱壓反應(yīng)法所得到的產(chǎn)物純的高，結(jié)晶性好，具有良好的熱電性能，在800K時，得

3、到的ZT值高達(dá)0.53；一步熱壓反應(yīng)法是一種十分有效的高效制備方法，而微波合成法通過發(fā)揮其自身獨特的加熱方式，縮短了制備周期，將制備時間縮短在一小時以內(nèi)，簡化了制備工藝；同時產(chǎn)物具有很好的電性能，其Seebeck系數(shù)絕對值可以達(dá)到240μV/K，最大的功率因子在1.78×10-4W/mK2左右。因而，微波加熱是一種很有前景的高效制備方式。
　　(2)高錳硅熱電材(MnSi1.74)的的制備與表征。
　　高錳硅化合物(HMS)

4、具有較好的熱穩(wěn)定性與高溫抗氧化能力，無污染對環(huán)境友好，成本低，組成元素儲量豐富等優(yōu)點。同時，在Si基熱電材料中，高錳硅化合物具有高Seebck系數(shù)，低電阻率等優(yōu)點，是最好的P型熱電半導(dǎo)體材料。用微波燒結(jié)技術(shù)合成MnSi1.74化合物，并利用熱壓技術(shù)將其熱壓成塊體。對樣品進(jìn)行XRD與電性能測試，表明微波燒結(jié)技術(shù)合成HMS化合物，能夠有效的消除MnSi相。其產(chǎn)物的最大的Seebeck系數(shù)，在700K處，可達(dá)到210μV/K；而在450K時，

5、得到最大的功率因子P=7.3×10-4W/m·K2。
　　(3)納米片狀MoS2的微波合成與表征
　　過渡金屬二硫化鉬，因其在固體潤滑劑、超電容、鋰電池以及儲氫材料等方面具有十分廣泛的應(yīng)用。而受到人們的普遍關(guān)注。為克服傳統(tǒng)MoS2的制備方法，耗時耗能，過程復(fù)雜等缺陷，利用微波加熱合成技術(shù)，以Mo粉和S粉為原料，成功合成了片狀納米結(jié)構(gòu)的MoS2納米粉末，這過程大大的縮短了反應(yīng)時間，發(fā)現(xiàn)了溫度對于樣品顆粒大小的關(guān)系。以X射線粉末