PbTe基溫差發(fā)電器及其半固態(tài)粉末微成形工藝研究.pdf

1、本學(xué)位論文結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于熱電材料的層疊陣列型溫差發(fā)電構(gòu)件及其半固態(tài)粉末微成形理論與方法研究”（資助號(hào):51175460），以PbTe基溫差發(fā)電器作為研究對(duì)象，開展了半固態(tài)粉末微成形工藝研究。首先，建立了溫差發(fā)電單元的熱電轉(zhuǎn)化理論，對(duì)PbTe基單元的熱電轉(zhuǎn)化性能進(jìn)行了優(yōu)化研究;其次，分析了半固態(tài)粉末微成形工藝的可行性，針對(duì)制造溫差發(fā)電單元中的PbTe基熱電臂，進(jìn)行了可行性驗(yàn)證，還設(shè)計(jì)了一種用于雙向壓制的半固態(tài)金屬粉末成形裝

2、置;然后，對(duì)PbTe基熱電臂的半固態(tài)粉末微成形工藝進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，詳細(xì)研究了不同工藝參數(shù)對(duì)結(jié)果的影響規(guī)律;再次，將該工藝制造出來(lái)的熱電臂進(jìn)行了熱電性能測(cè)試，并研究了相關(guān)工藝參數(shù)對(duì)熱電性能的影響規(guī)律;最后，設(shè)計(jì)了三種陣列型溫差發(fā)電器，建立了溫差發(fā)電器的熱電轉(zhuǎn)化理論，并進(jìn)行熱電轉(zhuǎn)化性能分析。
　　第1章，闡述了本學(xué)位論文的研究背景與意義，詳細(xì)介紹了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外熱電材料和溫差發(fā)電器的研究現(xiàn)狀，以及熱電臂制造工藝的研究現(xiàn)狀，并在此基礎(chǔ)上，提

3、出了論文的主要研究?jī)?nèi)容。
　　第2章，根據(jù)溫差發(fā)電基本原理，建立了PbTe基溫差發(fā)電單元的熱電轉(zhuǎn)化理論模型;基于熱電轉(zhuǎn)化理論模型設(shè)計(jì)并優(yōu)化了溫差發(fā)電單元。
　　第3章，首先綜述了半固態(tài)粉末微成形技術(shù)的研究現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)了該技術(shù)的工藝流程;其次，通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了PbTe基熱電臂的半固態(tài)粉末微成形工藝可行性研究;最后，從提高成形零件的性能和質(zhì)量等角度考慮，設(shè)計(jì)了可以用于雙向壓制的半固態(tài)粉末微成形系統(tǒng)。
　　第4章，詳細(xì)介紹了Pb

4、Te基熱電臂的半固態(tài)粉末微成形實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究;分析了不同工藝參數(shù)對(duì)半固態(tài)粉末微成形的影響規(guī)律，研究的工藝參數(shù)主要包括:成形溫度、成形壓力、保溫時(shí)間、保壓時(shí)間、模具潤(rùn)滑情況、粉末粒度組成、熱電臂的高徑比。
　　第5章，首先介紹了用于熱電性能測(cè)試的PbTe基熱電臂的制造方法與結(jié)果;其次，介紹熱電性能測(cè)試的原理以及測(cè)試方法，主要測(cè)試其熱導(dǎo)率、電導(dǎo)率和Seebeck系數(shù);最后，對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析，研究相關(guān)工藝參數(shù)對(duì)熱電性能的影響