摘要
热电材料能够实现热能与电能之间的直接转换,在废热回收、温差发电等领域具有广阔的应用前景。
铁基非晶/纳米晶材料作为一类新型热电材料,具有优异的热电性能和可调控的微观结构,近年来受到广泛关注。
本文首先介绍了热电材料的基本原理、性能评价指标以及非晶/纳米晶材料的结构特点,阐述了铁基非晶/纳米晶材料在热电领域的研究意义。
随后,综述了铁基非晶/纳米晶材料的制备方法、热电性能影响因素以及性能优化策略等方面的研究进展,并着重介绍了元素掺杂、纳米结构调控以及复合材料设计等改性方法对材料热电性能的影响机制。
最后,总结了铁基非晶/纳米晶材料在热电领域面临的挑战和未来发展方向,展望了其在废热回收、传感器等领域的应用前景。
关键词:铁基非晶/纳米晶材料;热电性能;制备方法;性能优化;应用前景
随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益严峻,开发清洁、高效的能源转换技术已成为当务之急。
热电转换技术能够直接将热能与电能进行相互转换,无需任何传动部件和工作介质,具有清洁、环保、无噪音、可靠性高等优点,在废热回收、温差发电、固态制冷等领域具有广阔的应用前景[1-3]。
热电材料是实现热电转换的核心材料,其性能直接决定着热电器件的能量转换效率。
热电材料的性能通常用无量纲的热电优值ZT值来衡量,其表达式为:ZT=S²σT/κ,其中S为塞贝克系数,σ为电导率,κ为热导率,T为绝对温度。
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