铁系金属氧化物掺杂对三氧化钨陶瓷热电性能影响3/5

三氧化钨(WO3)陶瓷掺杂铁系金属氧化物前后电导性能变化。温度不高时,掺杂氧化镍(NiO)的WO3陶瓷会因为掺杂浓度的不同,电导率始终在未掺杂陶瓷电导率上下波动,掺杂氧化铁(Fe2O3)与掺杂氧化钴(Co2O3)的陶瓷电导率大于未掺杂的陶瓷。掺杂NiO与掺杂Co2O3的陶瓷只要掺杂浓度不是特别大,电导率都会随着温度和浓度增加而变大,但是当掺杂量很大时,这两者掺杂的陶瓷反而电导率会下降,由于掺杂量浓度大于溶解度时会生成第二相,第二相主要存在于晶界上,使得晶界之间的流动性降低,同时使晶粒之间的空隙附着于晶界附近,导致材料的电导率下降。而掺杂Fe2O3的陶瓷会随着掺杂物浓度的不断上升,电导率也不断变大,这主要是由于作为金属氧化钨Fe2O3本身也有很良好的电导率,当掺杂浓度为10.0mol%时,WO3的电导率最大。
 
三氧化钨(WO3)陶瓷seebeck系数受掺杂铁系金属氧化物的影响。塞贝克(Seebeck)系数,Seebeck系数的绝对值越大,说明热电材料的热电转换效率更好。从三种掺杂陶瓷的Seebeck系数都大于未掺杂陶瓷且都为负值,可以看出三种掺杂陶瓷都是一种n型热电材料,但是不同的是掺杂Fe2O3与掺杂NiO的陶瓷的Seebeck系数绝对值都是随着温度上升而增加,而掺杂Co2O3的陶瓷在随着温度增加,Seebeck系数的绝对值并没有随着温度升高而出现单调的变化趋势,而是在某一些温度点上出现了下降。可能是在这些温度点上出现出现了相交,材料的微观结构影响了Seebeck系数。
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