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热压烧结增强Ca_3Co_4O_9多晶的c轴择优织构和电输运性质的研究 被引量:3
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作者 宋世金 虞澜 +3 位作者 傅佳 陈琪 邱兴煌 钟毅 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期5-8,共4页
分别采用常压固相反应和进一步的真空热压烧结法制备了Ca_3Co_4O_9多晶块材,通过XRD、SEM、致密度、电阻率-温度曲线、霍尔效应测试,对比研究了热压烧结对多晶织构和电输运性质的影响。结果表明两种方法制备的多晶样品均为c轴择优,经热... 分别采用常压固相反应和进一步的真空热压烧结法制备了Ca_3Co_4O_9多晶块材,通过XRD、SEM、致密度、电阻率-温度曲线、霍尔效应测试,对比研究了热压烧结对多晶织构和电输运性质的影响。结果表明两种方法制备的多晶样品均为c轴择优,经热压烧结后多晶的择优织构显著增强,致密度增大,但真空烧结使样品中氧的化学计量比不足,结晶质量略有下降。热压烧结后多晶的面内电阻率显著下降,其室温电阻率约为常压烧结样品的1/7,且电阻率随温度的降低而增大,这主要是由于热压样品晶粒沿(00l)择优排列显著增强,使沿材料ab面内的电输运占优,且晶界和缺陷散射减弱使Co^(4+)载流子迁移率增大。 展开更多
关键词 ca3co4o9多晶 热压烧结 c轴择优 电输运
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Ca_3Co_4O_(9+δ)热电陶瓷的晶粒细化及其电学性能研究 被引量:1
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作者 刘文静 孟庆森 +1 位作者 陈少平 樊文浩 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期23-27,共5页
以乙二醇(EG)为溶剂,采用柠檬酸溶胶-凝胶法成功制备了晶粒细化的Ca3Co4O9+δ粉体,结合SPS烧结技术烧结成陶瓷块体,分析了晶粒尺寸对Ca3Co4O9+δ电学性能的影响。研究发现,以EG为溶剂能有效降低晶粒尺寸,XRD和SEM表征结果表明所制备的... 以乙二醇(EG)为溶剂,采用柠檬酸溶胶-凝胶法成功制备了晶粒细化的Ca3Co4O9+δ粉体,结合SPS烧结技术烧结成陶瓷块体,分析了晶粒尺寸对Ca3Co4O9+δ电学性能的影响。研究发现,以EG为溶剂能有效降低晶粒尺寸,XRD和SEM表征结果表明所制备的粉体及块体均为纯相Ca3Co4O9+δ;随着溶剂中EG比例的增加,粉体粒径由1000nm降低至100nm,相应Ca3Co4O9+δ块体的层状晶粒厚度也由1000nm降低至约120nm。电性能测试结果表明,晶粒细化提高了试样的电性能,虽晶粒细化影响了电导率的提高,但Seebeck系数增加,最终试样功率因子增大,当晶粒尺寸为120nm、880K时其功率因子可达299.4×10-6 W/(m·K2)。 展开更多
关键词 热电陶瓷 ca3 co4 o9 溶胶-凝胶法 粒细化 乙二醇
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溶胶-凝胶法制备Ca_3Co_4O_9粉的工艺研究 被引量:4
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作者 张丽鹏 于先进 +1 位作者 董云会 李德刚 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期414-416,共3页
采用溶胶-凝胶法制备了Ca3Co4O9粉,确定了适用于Ca3Co4O9粉制备的方法及工艺条件,并利用XRD、SEM等方法分析表征样品。实验结果表明,以乙二醇为溶剂,柠檬酸为螯合剂,加入添加剂制得凝胶,干凝胶在750~900℃下烧结2h,制得了20~30nm的片... 采用溶胶-凝胶法制备了Ca3Co4O9粉,确定了适用于Ca3Co4O9粉制备的方法及工艺条件,并利用XRD、SEM等方法分析表征样品。实验结果表明,以乙二醇为溶剂,柠檬酸为螯合剂,加入添加剂制得凝胶,干凝胶在750~900℃下烧结2h,制得了20~30nm的片状单晶Ca3Co4O9粉。 展开更多
关键词 ca3co4o9 溶胶-凝胶法 工艺
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柠檬酸溶胶-凝胶法制备Ca_3Co_4O_9粉体及结构表征 被引量:4
4
作者 张艳峰 张久兴 路清梅 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期597-599,共3页
以柠檬酸为络合剂,采用溶胶凝胶法,制备了Ca3Co4O9粉体,通过差热分析(TG-DTA)、红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、选区电子衍射(SAD)、高分辨电子显微镜(HRTEM)、能谱(EDX)等手段对Ca3Co4O9进行表征.实验结果表明,干凝胶的煅烧温... 以柠檬酸为络合剂,采用溶胶凝胶法,制备了Ca3Co4O9粉体,通过差热分析(TG-DTA)、红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、选区电子衍射(SAD)、高分辨电子显微镜(HRTEM)、能谱(EDX)等手段对Ca3Co4O9进行表征.实验结果表明,干凝胶的煅烧温度在750~900℃之间,时间2h,可制备纯相Ca3Co4O9粉体.该粉体为粒径100~200nm的片状单晶. 展开更多
关键词 柠檬酸 溶胶-凝胶法 ca3co4o9
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Ce掺杂Ca_3Co_4O_9的高温热电性能 被引量:2
5
作者 朱红玉 李洪涛 +6 位作者 贺春元 胡强 宿太超 李尚升 李小雷 马红安 贾晓鹏 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1061-1063,共3页
利用二次固相反应方法制备了Ce掺杂的Ca3Co4O9热电材料(CexCa3-xCo4O9,x=0、0.1、0.3),并测试了样品的微观结构和高温热电性能。测试结果表明,Ce替代Ca可有效调制Ca3Co4O9的热电参数;随着温度的升高,样品的电阻率和热导率降低,See-beck... 利用二次固相反应方法制备了Ce掺杂的Ca3Co4O9热电材料(CexCa3-xCo4O9,x=0、0.1、0.3),并测试了样品的微观结构和高温热电性能。测试结果表明,Ce替代Ca可有效调制Ca3Co4O9的热电参数;随着温度的升高,样品的电阻率和热导率降低,See-beck系数增大。在973K的温度下,Ce0.1Ca2.9Co4O9具有最高的热电性能(ZT=0.23)。 展开更多
关键词 热电材料 ca3co4o9 固相反应
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Ag复合(Ca_(0.9)Yb_(0.1))_3Co_4O_9陶瓷的制备及其热电性能 被引量:2
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作者 卢艳 宋英 +1 位作者 孙秋 王福平 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1682-1685,共4页
热电材料是利用固体内部载流子输运实现热能和电能直接相互转换的功能材料。目前,Ca3Co4O9基氧化物是最有希望得到工业应用的热电材料之一.其热稳定性好.在氧化气氛下可以长期工作.无毒性、无污染、使用寿命长。因此,在工业废热发... 热电材料是利用固体内部载流子输运实现热能和电能直接相互转换的功能材料。目前,Ca3Co4O9基氧化物是最有希望得到工业应用的热电材料之一.其热稳定性好.在氧化气氛下可以长期工作.无毒性、无污染、使用寿命长。因此,在工业废热发电领域有很大的应用潜力。 展开更多
关键词 ca3co4o9 Yb掺杂 Ag复合 热电性能
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Ca_(3-x)Ce_xCo_4O_(9+δ)陶瓷的制备与电输运性能 被引量:2
7
作者 管浩 沈鸿烈 +1 位作者 朱云广 王玉云 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期502-506,共5页
采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了掺Ce的钴酸钙(Ca3Co4O9+δ)陶瓷,通过TG-DSC、XRD和SEM对样品进行表征,研究了Ce掺杂对电导率、Seebeck系数和功率因子的影响。结果表明:陶瓷样品的断面形貌呈片层状。随着Ce掺杂量的增加,样品的导电机制发... 采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了掺Ce的钴酸钙(Ca3Co4O9+δ)陶瓷,通过TG-DSC、XRD和SEM对样品进行表征,研究了Ce掺杂对电导率、Seebeck系数和功率因子的影响。结果表明:陶瓷样品的断面形貌呈片层状。随着Ce掺杂量的增加,样品的导电机制发生变化,测试温度范围内样品的电导率和功率因子下降,Seebeck系数先增加后下降。 展开更多
关键词 ca3co4o9 溶胶-凝胶法 电导率 功率因子
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Ca_3Co_4O_9热电材料及其Ca位掺杂改性 被引量:2
8
作者 陈袁魁 张志伟 陈川 《中国材料进展》 CAS CSCD 2009年第7期78-81,共4页
氧化物热电材料Ca3Co4O9与传统热电材料相比具有其独特优势,因而引起了广泛的关注。评述了Ca3Co4O9热电材料的主要结构、热电特性及其Ca位掺杂研究的进展(掺入Na,Bi,Ag等),并对Ca3Co4O9热电材料的应用前景进行了展望。
关键词 ca3co4o9 热电材料 SEEBECK系数 电阻率 热导率
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Y掺杂Ca_3Co_4O_9的高温电学性能 被引量:1
9
作者 李洪涛 王彪 +3 位作者 郅惠博 吴益文 李蒙 季诚昌 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 北大核心 2014年第4期45-47,51,共4页
利用溶胶凝胶方法、高压成型结合无压烧结方法制备了Y掺杂的Ca3Co4O9热电材料(YxCa3-x Co4O9,x=0.2),考察了成型压力对样品微结构及高温电学性能的影响.测试结果表明:高压能够提高Ca3Co4O9样品致密度和织构度,大幅降低其电阻率;随着温... 利用溶胶凝胶方法、高压成型结合无压烧结方法制备了Y掺杂的Ca3Co4O9热电材料(YxCa3-x Co4O9,x=0.2),考察了成型压力对样品微结构及高温电学性能的影响.测试结果表明:高压能够提高Ca3Co4O9样品致密度和织构度,大幅降低其电阻率;随着温度的升高,样品的电阻率降低,Seebeck系数增大.在1 000 K的温度下,3 GPa高压条件成型制得的Y0.2Ca2.9Co4O9样品具有最高的功率因子(P=3.83μW/cm·K2),约为常规压力成型后烧结样品的2.3倍. 展开更多
关键词 热电材料 ca3co4o9 高压
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微波合成Ca_3Co_4O_9热电材料的微观结构和性能 被引量:1
10
作者 解勤兴 郑安冉 +2 位作者 王欣 张仁伟 张宇峰 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2015年第4期7-11,共5页
利用微波技术合成了Ca3Co4O9化合物,考察了微波加热时间对产物纯度和微观结构的影响;再利用微波及常规烧结技术制备了Ca3Co4O9热电陶瓷片,考察了烧结时间、烧结方式对材料微观结构和热电性能的影响.结果表明:二次微波烧结30 min制备的... 利用微波技术合成了Ca3Co4O9化合物,考察了微波加热时间对产物纯度和微观结构的影响;再利用微波及常规烧结技术制备了Ca3Co4O9热电陶瓷片,考察了烧结时间、烧结方式对材料微观结构和热电性能的影响.结果表明:二次微波烧结30 min制备的热电陶瓷片在所测试温度范围内具有低电阻率、高塞贝克系数及最佳功率因子,其中966 K时微波产物的最大功率因子为0.141 m W/m K2,而常规高温烧结产物的功率因子为0.120 m W/m K2. 展开更多
关键词 微波合成 ca3co4o9 热电材料 塞贝克系数 功率因子 电阻率
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Bi掺杂对Ca_(3-x)Bi_xCo_4O_9氧化物微观结构和热电性能的影响(英文) 被引量:2
11
作者 赵利敏 朱涛 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期470-473,480,共5页
采用固态反应法制备Ca3-xBixCo4O9(0.0≤x≤0.45)样品,并研究了Bi掺杂对样品的微观结构和热电性能的影响。XRD与SEM结果显示,在含Bi样品中形成了c轴取向的结构,x=0.3和x=0.45样品具有大的晶粒取向度和晶粒尺寸,这就导致了这两个样品具... 采用固态反应法制备Ca3-xBixCo4O9(0.0≤x≤0.45)样品,并研究了Bi掺杂对样品的微观结构和热电性能的影响。XRD与SEM结果显示,在含Bi样品中形成了c轴取向的结构,x=0.3和x=0.45样品具有大的晶粒取向度和晶粒尺寸,这就导致了这两个样品具有较高的电导率。由于Bi3+替代Ca2+降低了载流子浓度,样品的塞贝克系数随Bi含量的增加而增加。在1000 K,x=0.3样品的功率因子可达2.77×10-4W/m.K2,这一数值与利用热压法制备的Ca3Co4O9样品的功率因子相当。 展开更多
关键词 ca3co4o9 Bi掺杂 微观结构 热电性能
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Ca_3Co_4O_9热电陶瓷材料的制备与表征 被引量:1
12
作者 漆小玲 曾令可 +3 位作者 税安泽 刘艳春 王慧 赵昆渝 《陶瓷学报》 CAS 2007年第2期108-111,共4页
本实验采用溶胶-凝胶法制备了Ca3Co4O9陶瓷,对样品的显微结构和热电性能进行了表征。实验结果表明,Ca3Co4O9为取向无规则层片状组织,制备工艺参数对样品的显微结构和热电性能有重要影响。
关键词 氧化物热电材料 Co基氧化物 ca3co4o9 溶胶-凝胶法
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高压制备Ce掺杂Ca_3Co_4O_9陶瓷的热电性能
13
作者 朱红玉 樊浩天 +5 位作者 李洪涛 宿太超 李尚升 李小雷 马红安 贾晓鹏 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2012年第3期340-343,共4页
Ca3Co4O9是一种具有广泛应用前景的热电功能材料,为了提高其热电性能,利用高压成型方法及常规二次固相反应技术,制备了稀土Ce掺杂的氧化物热电陶瓷材料Ca3-xCexCo4O9(x=0,0.1,0.3,0.5),在室温条件下对其微观结构和热电性能进行了测试分... Ca3Co4O9是一种具有广泛应用前景的热电功能材料,为了提高其热电性能,利用高压成型方法及常规二次固相反应技术,制备了稀土Ce掺杂的氧化物热电陶瓷材料Ca3-xCexCo4O9(x=0,0.1,0.3,0.5),在室温条件下对其微观结构和热电性能进行了测试分析.经扫描电镜测试发现,高压方法制备样品的致密度较高.热电性质测试表明,Ca3Co4O9的电阻率及See-beck系数随Ce掺杂量(x)的增加而增大,x=0.1时得到最大的功率因子;与常规二次固相反应制备的样品相比,高压制备的样品具有更高的热电性能. 展开更多
关键词 热电材料 ca3co4o9 高压制备 固相反应
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烧结工艺对Ca_3Co_4O_9基热电氧化物电性能的影响
14
作者 张飞鹏 杨欢 +3 位作者 曾宏 张忻 路清梅 张久兴 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2656-2660,共5页
采用溶胶-凝胶化学法合成了Ca3Co4O9热电氧化物粉末,分别采用陶瓷烧结工艺方法和放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering,SPS)的方法制备了Ca3Co4O9热电氧化物块体材料。利用X射线衍射XRD、扫描电子显微镜SEM和电输运参数测试仪分析了... 采用溶胶-凝胶化学法合成了Ca3Co4O9热电氧化物粉末,分别采用陶瓷烧结工艺方法和放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering,SPS)的方法制备了Ca3Co4O9热电氧化物块体材料。利用X射线衍射XRD、扫描电子显微镜SEM和电输运参数测试仪分析了所得样品的物相、微观组织结构、晶粒取向度和电输运性能。结果表明,不同制备方法均可得到纯相的Ca3Co4O9热电氧化物块体材料;通过陶瓷烧结工艺方法制备的Ca3Co4O9热电氧化物块体晶粒取向度较低,但随着成型压力的增加而提高;SPS烧结的方法制备的Ca3Co4O9热电氧化物块体晶粒取向度最高;试样电性能随着晶粒取向度的提高逐渐提高,其中SPS烧结方法制备的块体材料电性能最高,在测试温度最高点700℃时功率因子达3.85μWmK-2,远高于普通烧结试样。 展开更多
关键词 ca3co4o9 烧结工艺 电性能
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脉冲激光沉积法制备Ca_3Co_4O_9热电薄膜的研究
15
作者 吴东 李智东 +3 位作者 赵昆渝 张辉 葛振华 张鹏翔 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2010年第2期297-300,共4页
分别采用固相法和溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备了Ca3Co4O9热电陶瓷靶材,对Ca3Co4O9薄膜的成膜工艺及机制进行了分析与探讨,在此基础上,采用适当的靶材利用脉冲激光沉积(PLD)技术在(0001)晶向(c轴)的Al2O3衬底上生长了单相的Ca3Co4O9薄膜。... 分别采用固相法和溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备了Ca3Co4O9热电陶瓷靶材,对Ca3Co4O9薄膜的成膜工艺及机制进行了分析与探讨,在此基础上,采用适当的靶材利用脉冲激光沉积(PLD)技术在(0001)晶向(c轴)的Al2O3衬底上生长了单相的Ca3Co4O9薄膜。通过X-射线衍射(XRD)仪、金相显微镜及扫描电镜(SEM)等表征手段,研究了靶材与薄膜的制备工艺对热电薄膜的物相、显微结构及形貌的影响。用直流四探针法测定了靶材和薄膜电阻率与温度的关系,结果表明,薄膜具有明显的半导体特性。 展开更多
关键词 ca3co4o9 热电陶瓷 热电薄膜 脉冲激光沉积(PLD)
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Ca_3Co_4O_9的柠檬酸盐溶胶凝胶合成及其电学性能
16
作者 邢学玲 闵新民 李小雷 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2007年第6期712-715,共4页
Ca3Co4O9是一类很有前景的新型氧化物热电材料.通过柠檬酸盐溶胶凝胶法合成粉体原料,采用常压烧结方式制备所需的陶瓷体,结果表明,该种材料在化学合成时处于强酸环境,pH值小于3.把干燥后的前驱物粉末在700℃保温2h条件下煅烧,就... Ca3Co4O9是一类很有前景的新型氧化物热电材料.通过柠檬酸盐溶胶凝胶法合成粉体原料,采用常压烧结方式制备所需的陶瓷体,结果表明,该种材料在化学合成时处于强酸环境,pH值小于3.把干燥后的前驱物粉末在700℃保温2h条件下煅烧,就可以获得晶型完好的片状晶体.在100~700℃内进行电学性能测试发现,材料属于P型半导体,电阻率随温度的升高而降低,Seebeck系数随温度的升高而增加,功率因子随着温度的升高而增大,且在600℃以后递增幅度加大. 展开更多
关键词 ca3co4o9柠檬酸盐法 电学性能
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Ca_3Co_4O_9及其掺Zn体系的电子结构
17
作者 陈袁魁 陈川 +1 位作者 张志伟 朱教群 《稀有金属快报》 CSCD 2008年第12期11-14,共4页
用离散变分密度泛函方法(DFT-DVM)计算了Ca3Co4O9及其掺Zn体系的电子态密度,讨论了电子结构、化学键等与热电性能之间的关系。研究结果显示,价带和导带主要由Co3d,Zn3d和O2p原子轨道贡献,价带和导带之间的能隙宽度表现出半导体电子结构... 用离散变分密度泛函方法(DFT-DVM)计算了Ca3Co4O9及其掺Zn体系的电子态密度,讨论了电子结构、化学键等与热电性能之间的关系。研究结果显示,价带和导带主要由Co3d,Zn3d和O2p原子轨道贡献,价带和导带之间的能隙宽度表现出半导体电子结构特征。掺Zn体系的能隙比不掺Zn的窄,掺Zn体系的共价键和离子键都比不掺Zn的弱。 展开更多
关键词 ca3co4o9 量子化学 化学键 电子结构 热电性能
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Ca_3Co_4O_9陶瓷的制备与表征(英文)
18
作者 漆小玲 曾令可 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期6-9,共4页
本实验采用溶胶-凝胶法制备了Ca3Co4O9陶瓷,寻求了其合适的制备工艺,并对陶瓷的显微结构、物相组成、元素组成等进行了表征测试。实验结果表明:煅烧温度为800~900℃时均能得到纯相Ca3Co4O9;Ca3Co4O9为取向无规则层片状组织,颗粒尺寸均... 本实验采用溶胶-凝胶法制备了Ca3Co4O9陶瓷,寻求了其合适的制备工艺,并对陶瓷的显微结构、物相组成、元素组成等进行了表征测试。实验结果表明:煅烧温度为800~900℃时均能得到纯相Ca3Co4O9;Ca3Co4O9为取向无规则层片状组织,颗粒尺寸均匀,为2μm左右;样品的致密度不高,气孔率相对较大。 展开更多
关键词 热电材料 ca3co4o9陶瓷 溶胶-凝胶法
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微波加热法制备Ca_(3-x)La_xCo_4O_9热电材料
19
作者 穆洁尘 王恩琦 +1 位作者 张丽鹏 吕迎智 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期193-199,共7页
采用微波加热法合成了稀土La掺杂的Ca3-xLaxCo4O9材料的前驱粉末,进一步制备了热电材料烧结体。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等对材料的微观结构进行了研究,通过电导率的测量、Seebeck系数以及热导率的计算研究了材料的... 采用微波加热法合成了稀土La掺杂的Ca3-xLaxCo4O9材料的前驱粉末,进一步制备了热电材料烧结体。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等对材料的微观结构进行了研究,通过电导率的测量、Seebeck系数以及热导率的计算研究了材料的热电性能。实验结果表明,微波加热法可以在较短的时间内制得Ca3-xLaxCo4O9粉体,微波烧结方法时间短,效率高,并且晶粒生长完善且晶粒细小。Ca3-xLaxCo4O9热电材料的微观结构为片状结构,晶粒生长完整。 展开更多
关键词 ca3-x LAX co4 o9 微波加热法 热电性能
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不同粉体制备工艺对Ca_3Co_4O_9陶瓷性能的影响 被引量:2
20
作者 黄凯 苟立 冉均国 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期757-760,共4页
采用溶胶凝胶法和化学共沉淀法制备了Ca3Co4O9粉体,并烧结为纯相Ca3Co4O9陶瓷。利用XRD、SEM等方法对陶瓷样品的物相以及断面形貌进行了表征,利用四探针法测量了Ca3Co4O9陶瓷的电导率。试验结果表明化学共沉淀法与溶胶凝胶法粉体相比,... 采用溶胶凝胶法和化学共沉淀法制备了Ca3Co4O9粉体,并烧结为纯相Ca3Co4O9陶瓷。利用XRD、SEM等方法对陶瓷样品的物相以及断面形貌进行了表征,利用四探针法测量了Ca3Co4O9陶瓷的电导率。试验结果表明化学共沉淀法与溶胶凝胶法粉体相比,制得的Ca3Co4O9陶瓷不仅具有更低的气孔率、线收缩率,而且具有更高的电导率,也是一种制备高性能热电材料粉体的有效方法。 展开更多
关键词 ca3co4o9 溶胶凝胶法 化学共沉淀法
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