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| 編輯推薦： |
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热电材料是一种能将热能和电能相互转换的功能材料，本书是基于作者过去多年从事热电材料研究所积累的创新科研成果，并结合国内外热电材料与器件领域的研究进展和相关理论，系统阐述了热电材料的性能研究与制备方法，并且对热电材料制备领域的未来发展和挑战提出了作者的基本思考，利于启发读者的创新思维。本书阐述了热电材料的理论基础和制备技术，并在此基础上阐述了现今热电材料的具体应用。探索了由晶格原子的不同固溶度所导致的原位内生纳米第二相的形成机制，系统研究填充极限、填充原子种类及主晶格原子相互作用对电声输运特性的影响机制和规律。以实现对该类特殊结构化合物的电热输运性能近乎独立的调控与优化，实现块体热电材料性能的突破。
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| 內容簡介： |
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本书共9章，主要介绍了热电材料的现状、制备方法、高压合成理论介绍、热电性能测试方法以及不同种类的材料制备和性能研究等内容。本书具有较强的知识性和针对性,可供材料科学与工程、热电材料、环境工程等领域的科研人员、技术人员和管理人员阅读，也可供高等学校材料科学与工程、环境工程等相关专业的师生参考。
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| 關於作者： |
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邓乐，长春理工大学，副教授，邓乐，男，博士，副教授，硕士生导师，1984年5月20日出生于吉林省四平市。2012年6月毕业于吉林大学超硬材料国家重点实验室，获理学博士学位。2012年至今工作于长春理工大学材料学院，长期从事热电材料的制备及性能研究，发表SCI论文30余篇，主持多项国家和省部级项目。
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| 目錄：
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第1章绪论001
1.1热电材料研究概述003
1.1.1热电学研究简史005
1.1.2热电材料研究的最新进展009
1.2热电材料及器件的基本原理014
1.2.1热电效应014
1.2.2热电器件工作原理016
1.3方钴矿基热电材料的研究进展022
1.3.1方钴矿热电材料的结构与组成023
1.3.2方钴矿热电材料性能改善的几种方法023
1.3.3高温高压制备热电材料的特点026
1.4研究目的和研究内容028
第2章热电材料的制备方法及高压制备的基本技术031
2.1热电材料的常压制备方法033
2.1.1熔铸法033
2.1.2粉末冶金法033
2.1.3机械合金化法034
2.1.4水热合成法035
2.1.5真空镀膜法035
2.2高压合成技术036
2.2.1六面顶液压机简介036
2.2.2合成压力的标定037
2.2.3合成腔体温度的测量、控制及组装038
2.3电阻率的测量方法041
2.4Seebeck系数的测量技术045
2.5热导率的测量046
2.6热电材料的应用048
2.6.1温差发电048
2.6.2温差电制冷原理050
2.6.3太空探测051
2.6.4汽车尾气发电052
2.6.5热电制冷的应用053
第3章PbxCo4Sb11.5Te0.5热电材料的高压制备及热电性能研究055
3.1引言057
3.2样品的制备与晶体结构表征058
3.3室温下PbxCo4Sb11.5Te0.5样品的电学性能研究060
3.3.1PbxCo4Sb11.5Te0.5的电阻率与合成压力间的变化关系060
3.3.2PbxCo4Sb11.5Te0.5的Seebeck系数与合成压力间的变化关系062
3.3.3PbxCo4Sb11.5Te0.5的功率因子与合成压力间的变化关系063
3.4Pb的填充量对PbxCo4Sb11.5Te0.5电学性能的影响064
3.4.1Pb的填充量对PbxCo4Sb11.5Te0.5电阻率的影响064
3.4.2Pb的填充量对PbxCo4Sb11.5Te0.5的Seebeck系数的影响065
3.4.3Pb的填充量对PbxCo4Sb11.5Te0.5功率因子的影响067
3.5小结067
第4章Pb和Ba双填充热电材料PbxBayCo4Sb11.5Te0.5的高温高压制备与热电性能研究069
4.1引言071
4.2PbxBayCo4Sb11.5Te0.5热电材料的高压合成072
4.31.5GPa下合成的PbxBayCo4Sb11.5Te0.5的结构与形貌分析073
4.3.1高压合成PbxBayCo4Sb11.5Te0.5的结构分析073
4.3.2高压合成Ba0.25Pb0.05Co4Sb11.5Te0.5的表面形貌分析074
4.4PbxBayCo4Sb11.5Te0.5的热电性能表征075
4.4.1填充量与PbxBayCo4Sb11.5Te0.5电阻率的变化关系075
4.4.2填充量与PbxBayCo4Sb11.5Te0.5的Seebeck系数间的变化关系076
4.4.3填充量与PbxBayCo4Sb11.5Te0.5功率因子的变化关系077
4.4.4填充量与PbxBayCo4Sb11.5Te0.5热导率的变化关系078
4.4.5填充量与PbxBayCo4Sb11.5Te0.5的ZT值的变化关系080
4.5不同压力下合成的Pb0.05Ba0.25Co4Sb11.5Te0.5的热电性能表征081
4.5.1压力对Pb0.05Ba0.25Co4Sb11.5Te0.5电阻率的影响081
4.5.2压力对Pb0.05Ba0.25Co4Sb11.5Te0.5 Seebeck系数的影响082
4.5.3压力对Pb0.05Ba0.25Co4Sb11.5Te0.5功率因子的影响083
4.5.4压力对Pb0.05Ba0.25Co4Sb11.5Te0.5热导率的影响084
4.5.5压力对Pb0.05Ba0.25Co4Sb11.5Te0.5的ZT值的影响086
4.6小结086
第5章InxCo4Sb12方钴矿热电材料的高压制备和热电性能研究089
5.1引言091
5.2In填充型方钴矿化合物的高压合成与结构表征091
5.2.1实验过程091
5.2.2样品InxCo4Sb12的结构表征092
5.3高压合成InxCo4Sb12的热电性能093
5.3.1InxCo4Sb12的电阻率测试与分析093
5.3.2InxCo4Sb12的Seebeck系数测试与分析094
5.3.3InxCo4Sb12的功率因子测试与分析095
5.3.4InxCo4Sb12的热导率测试与分析095
5.3.5InxCo4Sb12的ZT值测试与分析097
5.4小结098
第6章InxM0.2Co4Sb12M=BaPb的高压制备和热电性能研究099
6.1引言101
6.2InxM0.2Co4Sb12M=Ba Pb高温高压的合成101
6.2.1InxM0.2Co4Sb12M=Ba Pb的结构分析102
6.2.2InxM0.2Co4Sb12M=Ba Pb的电学性能分析103
6.2.3InxM0.2Co4Sb12的热学性能分析106
6.2.4InxM0.2Co4Sb12的ZT值分析107
6.3小结108
第7章In填充Ge置换型CoSb3方钴矿热电材料的高压制备和热电性能研究109
7.1引言111
7.2In0.5Co4Sb12-xGex热电材料的高压合成111
7.32.3GPa下合成的In0.5Co4Sb12-xGex的性能表征111
7.3.1不同浓度的Ge置换样品的XRD衍射图谱111
7.3.2In0.5Co4Sb12-xGex的电阻率测试分析112
7.3.3In0.5Co4Sb12-xGex的Seebeck系数测试分析113
7.3.4In0.5Co4Sb12-xGex的功率因子测试分析114
7.3.5In0.5Co4Sb12-xGex的热导率测试分析115
7.3.6In0.5Co4Sb12-xGex的ZT值与温度变化关系116
7.4不同压力下合成的In0.5Co4Sb11Ge的热电性能表征116
7.4.1压力对In0.5Co4Sb11Ge样品电阻率的影响116
7.4.2压力对In0.5Co4Sb11Ge的Seebeck系数的影响119
7.4.3压力对In0.5Co4Sb11Ge样品功率因子的影响120
7.4.4压力对In0.5Co4Sb11Ge样品热导率的影响121
7.4.5压力对In0.5Co4Sb11Ge样品ZT值的影响122
7.5小结122
第8章BaxIn0.2－xCo4Sb11.5Te0.5热电材料的高压制备及热电性能研究125
8.1BaxIn0.2-xCo4Sb11.5Te0.5热电材料的高压制备127
8.2高压合成BaxIn0.2-xCo4Sb11.5Te0.5热电材料的结构与显微形貌分析127
8.2.1高压合成BaxIn0.2-xCo4Sb11.5Te0.5的结构分析127
8.2.2高压合成BaxIn0.2-xCo4Sb11.5Te0.5的显微形貌分析128
8.3高压合成BaxIn0.2-xCo4Sb11.5Te0.5热电材料的热电性能表征129
8.3.1压力对BaxIn0.2-xCo4Sb11.5Te0.5Seebeck系数的影响129
8.3.2合成压力对BaxIn0.2-xCo4Sb11.5Te0.5电阻率的影响130
8.3.3合成压力对BaxIn0.2-xCo4Sb11.5Te0.5功率因子的影响131
8.3.4合成压力对BaxIn0.2-xCo4Sb11.5Te0.5热导率的影响132
8.3.5合成压力对BaxIn0.2-xCo4Sb11.5Te0.5Z值的影响134
8.4本章小结135
第9章结论与展望137
9.1结论139
9.2展望142
参考文献144
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| 內容試閱：
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石油、煤炭等不可再生能源的日趋枯竭，人类生存环境的日益恶化，使能源问题引起了世界各国，尤其是发达国家的高度重视。发展和应用环境友好型可再生能源成为21世纪全人类需要共同面对的社会问题。在寻找新能源以及新能源材料的艰辛历程中，能够通过固体中载流子的输运实现热能与电能直接转换的热电材料逐渐成为科研人员的研究热点。
热电材料是一类能直接实现热能和电能相互转换的重要能源转换材料。因为利用它所制备的热电器件（thermoelectric
devices，简称TE装置）在实现能量转换过程中无机械运动，也不需要氟里昂或其他化学流体介质，所以热电器件具有清洁无污染、无传动部件、无噪音和寿命长等特点。热电材料在工业余热回收、汽车尾气热能转换、太阳能发电、深层空间航天器发电装置、移动式小型发电装置、小型制冷装置和便携式冷藏箱等领域已得到广泛的应用。近年来，巨大的民用市场需求和现代科学技术的飞速发展，使得高性能热电材料的研究又引起各国科研人员的广泛关注。热电材料的研究和应用对不可再生资源日益匮乏、环境污染越来越严重的今天意义重大。
本书共9章，主要分为四个部分，即热电材料的发展现状与理论基础（第1章）、热电材料的制备、测试及应用（第2章）、高性能方钴矿热电材料的制备和性能研究（第3～8章）、热电材料研究结论和展望（第9章）。在内容具体安排上，本书第1章介绍了热电材料国内外研究现状和相关的理论基础。第2章从材料制备角度出发，介绍了现今比较成熟高效的制备手段，并在此基础上介绍了材料的性能测试方法以及现阶段相关材料的应用情况。第3～8章介绍了利用高压合成方法制备系列CoSb3基方钴矿热电材料。通过掺杂和填充，结合压力的调控，对该类体系热电材料的热电性能进行了综合优化，并研究了合成压力、掺杂等对材料热电性能的调制规律。
在本书的写作过程中，不少教师和研究生提出了许多宝贵的意见，对此深表感谢。其中，特别感谢长春理工大学材料科学与工程学院的领导和同事们，尤其要感谢秦杰明、万玉春等为本书出版所做的工作，在此一并表示感谢。
由于时间及水平所限，书中难免存在疏漏和不足之处，敬请广大读者批评指正。
著者
2018年6月
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