2019/07/31 17:44
阅读:258
分享:方案摘要:
产品配置单:
德国林赛斯 激光热扩散/导热系数测试仪
型号: LFA 1000
产地: 德国
品牌: 林赛斯
面议
参考报价
联系电话
方案详情:
【引言】
硒化铋是A2B3硫族化物中的著名化合物(A=铋/锑,B=碲/硒)。碲化铋在室温下具有较好的热电性能,但由于碲的稀缺性和毒性,其成本较高,不得不使用一种替代品,即硒化铋。近年来,硒化铋作为一种新型的三维拓扑绝缘体得到了广泛的应用。
【成果介绍】
Shashikant Gupta等人采用高温垂直布里吉曼技术,用一种专门设计的具有缩口工艺的安瓿瓶生长出高纯度硒化铋单晶。进行了多次生长试验,取得了较好的结果。在真空条件下,使用Linseis的激光/氙灯闪射导热仪LFA-1000在直径为12.7 mm的圆盘上对样品进行热扩散率测量。通过粉末X射线衍射确定了晶粒结构和晶格尺寸,采用高分辨率X射线衍射法分析了块状晶粒的结晶完整性,证实了具有分层结构的块状晶粒的结晶完整性。对生长的单晶进行透射电镜观察,确定了其具有层状结构。高分辨率透射电镜也被用来进一步表征晶体的结晶完整性。直接测量高分辨率透射电子显微镜成像得到的间距与粉末X射线衍射法得到的数据具有较高的一致性。用差示扫描量热法对其热行为进行了检测,在983 K处发现了明显的熔融现象,表明了硒化铋的纯度。测量了塞贝克系数、电导率和导热系数,并计算了热电优值,以评估晶体在制冷和便携式发电等热电应用方面的适用性,并首次进行了纳米压痕分析。
【图文导读】
图1 (a)安瓿瓶原理图和(b)炉温曲线。
图2 垂直布里奇曼装置原理图:(1)炉、(2)安瓿瓶座、(3)线圈、(4)安瓿瓶移动棒、(5)垂直移动机械支架、(6)包含步进电机的气缸、(7)步进电机、(8)纳米转换控制器、(9)炉温度控制器、(10)机械支架电机、(11)机械支架控制器
图3 (a)结晶过程的轮廓曲线和(b)生长Bi2Se3晶体的锭。
图4 (a)生长的Bi2Se3粉末XRD图谱;(b)生长的Bi2Se3裂解单晶的XRD图谱。
图5切割晶体对称几何平面(006)的高分辨率衍射曲线
图6 (a)显示分层结构的Bi2Se3单晶的透射电镜图像和(b)显示条纹晶格的高分辨率透射电镜图像
图7 Bi2Se3的DSC图谱
图8 塞贝克系数与温度的关系
图9 电导率和导热系数与温度的关系
图10 灵敏度与温度的关系
图11 硒化铋单晶的负载-位移曲线。图中的插图显示了(001)平面压痕后的典型压痕。
图12 样品上压痕的轮廓。插图显示了压痕机压痕的形貌
图13 (a)峰值荷载与接触深度的关系,(b)杨氏模量与峰值荷载的关系,(c)刚度与接触深度的关系
【结论】
Shashikant Gupta等人介绍了关于一种特殊设计的安瓿瓶的新型缩口工艺,采用垂直布里吉曼高温熔体生长技术,成功地生长出高纯度Bi2Se3单晶。通过粉末X射线衍射、高分辨率X射线衍射和高分辨率透射电镜分析了晶粒尺寸和结晶完整性。采用差示扫描量热仪对其热稳定性和相变进行了检测,发现在生长过程中没有形成其他相。在303~423 K的不同温度下对优值系数进行了分析,发现在423 K处优值系数具有最大值0.75。对大部分晶体或纳米晶体结构来说,在303~423 K不同温度下的优值系数高于已报道过的文献中给出的值。这一结果归因于从高分辨率X射线衍射图谱观察到的块状晶粒的结晶完整性。并首次采用纳米压痕法对目标化合物进行了力学性能表征,硬度值为85.09 MPa,弹性模量值为6.361 GPa。
下载本篇解决方案:
更多
n型Sb合金SnSe热电多晶中纳米结构和导热系数降低的证据
SnSe的热导率通过三种独立的技术进行表征,以确保室温下的Sn0.8Sb0.2Seκ~ 0.6W /mK。使用Linseis LFA 1000仪器测量了x=0.2合金在300K≤ T≤ 800 K温度范围内的热扩散率(α)。
材料
2022/08/22
用于太阳能集热器的具有增强热性能和机械性能的石墨烯结合铝
室温下,Al–Gr复合材料(石墨烯填料含量为1 wt.%)的导热系数约为∼280 W/mK,高于原始铝(∼124 W/mK)。利用L75HX(Linseis, Germany)膨胀计测量了所有样品的热膨胀系数(CTE),以研究热长度变化。结果表明,制备的复合材料具有较低的热膨胀系数。
能源/新能源
2022/01/20
塑料共混物对油棕空果串慢速热解的影响
在热化学转化之前,通过元素分析和热重分析(LINSEIS-STA PT热重分析仪)对原料进行了表征。在氮气气氛中,以10°C min-1的升温速率,从室温到500°C的所需温度,以不同的质量比对所有原料及其混合物进行实验。不同类型的表征技术被用于表征热解的液体产物(生物油)。
能源/新能源
2022/01/20
打破ZrV2O7超结构实现室温各向同性负膨胀
ZrV2O7是一种众所周知的各向同性负热膨胀(NTE)材料。然而,只有在375K以上的高温下才能观察到ZrV2O7的热膨胀性能。本文报道了一种简便的方法,通过Mo部分取代V原子,打破ZrV2O7的超结构,实现室温下ZrV2O7的NTE性能。通过高分辨同步辐射x射线衍射、中子粉末衍射和高压拉曼光谱分析,揭示了其详细的结构信息和相变过程。用LINSEIS-DIL-L75膨胀计在5K/min的升温和降温速率下测量了圆柱形试样的相对长度变化。结果表明,Mo的加入使V-O2-V/Mo的夹角从160°扩展到180°,从而使室温下的NTE性能得到改善。与大多数以低能声子为主的开放框架结构不同,这里发现一些高能声子模具有负的Gruneisen参数,并且有助于负的热膨胀。
半导体
2021/10/15