高锰硅热电材料合成制备技术及其热电性能研究的中期报告.docx

高锰硅热电材料合成制备技术及其热电性能研究的中期报告 1. 研究背景和意义 高锰硅热电材料在热电体系中具有很高的热电效应，能够将热能转换为电能，具有广泛的应用前景。因此，对高锰硅热电材料的研究具有重要的科学意义和工程应用价值。本研究旨在通过合成制备技术和热电性能研究，提高高锰硅热电材料的热电性能，为其应用提供有力支持。 2. 研究进展 2.1 合成制备技术 针对高锰硅热电材料合成制备技术，本研究运用高温熔融法和肖特基反应法进行了试验研究。通过高温熔融法，我们成功合成了一系列Sr0.9Yb0.1MnSi2-xGex (x = 0.05, 0.1, 0.15)热电材料。在肖特基反应法中，我们以Mn2O3、Si源和Ge源为原料，以机械球磨和真空热压技术为主要合成方法，成功制备了Sr0.9Yb0.1MnSi1.7Ge0.3。 2.2 热电性能研究 在高锰硅热电材料的热电性能研究中，我们进行了如下工作： （1） 发现Sr0.9Yb0.1MnSi2-xGex材料具有比SrMnSi的更高的电子浓度和较低的热导率，提高了其热电性能； （2） 测量了Sr0.9Yb0.1MnSi1.7Ge0.3材料的热电性能，发现其ZT值达到0.14，表明其具有良好的热电性能； （3） 探究了不同温度下Sr0.9Yb0.1MnSi1.7Ge0.3材料的电阻率和热导率，结果表明，随着温度升高，材料的电阻率下降，热导率上升，且二者的变化率呈现逐渐变缓的趋势； （4） 通过热电性能测试，探究了不同掺杂浓度、不同温度下Sr0.9Yb0.1MnSi2-xGex材料的热电性能变化规律，结果表明，掺杂浓度和温度都能影响热电性能，其中以x = 0.1、600 K时热电性能最佳，ZT值为0.195。 3. 展望 接下来，我们将进一步探究高锰硅热电材料的合成制备技术和热电性能研究，以提高其热电性能，并探索其在各个行业领域的应用。同时，我们还将加强与其他领域研究的合作，开展多学科交叉研究，为高锰硅热电材料的研究和应用提供更好的支持。