化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
移動(dòng)端訪問(wèn)更便捷
今日焦點(diǎn) Today's Focus
查看更多+-
干貨滿滿！“電子顯微鏡技術(shù)助力新能源多領(lǐng)域突破：鋰電、綠氫與光伏的前沿探索”線上會(huì)議來(lái)啦
2025年4月23日14：00，化工儀器網(wǎng)特聯(lián)合賽默飛[詳細(xì)]
鉍化鎂單晶為塑性熱電材料帶來(lái)新可能
2024年07月12日 10:50:19
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點(diǎn)擊量：6134
塑性熱電材料是一種能夠在室溫或特定條件下表現(xiàn)出優(yōu)異塑性變形能力和熱電性能的材料。在柔性電子、異形熱源與廢熱回收發(fā)電等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。根據(jù)塑性熱電材料的組成和特性，可以將其進(jìn)一步劃分。例如根據(jù)材料采用的是無(wú)機(jī)半導(dǎo)體還是有機(jī)半導(dǎo)體，可以將塑性熱電材料分為無(wú)機(jī)塑性熱電材料和有機(jī)塑性熱電材料兩個(gè)類別。其中無(wú)機(jī)塑性熱電材料是目前市場(chǎng)的主流。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】塑性熱電材料是一種能夠在室溫或特定條件下表現(xiàn)出優(yōu)異塑性變形能力和熱電性能的材料。在柔性電子、異形熱源與廢熱回收發(fā)電等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。根據(jù)塑性熱電材料的組成和特性，可以將其進(jìn)一步劃分。例如根據(jù)材料采用的是無(wú)機(jī)半導(dǎo)體還是有機(jī)半導(dǎo)體，可以將塑性熱電材料分為無(wú)機(jī)塑性熱電材料和有機(jī)塑性熱電材料兩個(gè)類別。其中無(wú)機(jī)塑性熱電材料是目前市場(chǎng)的主流。
然而，無(wú)機(jī)塑性熱電材料卻存在很大的缺陷，由于無(wú)機(jī)半導(dǎo)體存在本征脆性，所以相關(guān)材料在彎曲和拉伸狀態(tài)下易發(fā)生斷裂，變形能力較弱。這也直接影響了無(wú)機(jī)塑性熱電材料的塑性變形能力，限制其使用場(chǎng)景。與之相對(duì)的，有機(jī)半導(dǎo)體因?yàn)榇嬖谳^好的變形能力，因此更易于塑性變形，但其熱電性能又不夠理想。簡(jiǎn)單的說(shuō)，塑性變形能力與熱電性能間的此消彼長(zhǎng)，成為了塑性熱電材料進(jìn)一步發(fā)展的一個(gè)制約因素。
好在近年來(lái)，塑性熱電材料領(lǐng)域取得了多項(xiàng)重要進(jìn)展，這一問(wèn)題也慢慢出現(xiàn)轉(zhuǎn)機(jī)。一方面，利于塑性變形的無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料被發(fā)現(xiàn)；另一方面分子設(shè)計(jì)、復(fù)合材料等手段也為有機(jī)塑性熱電材料熱電性能提升提供了發(fā)展思路。
而就在最近哈爾濱工業(yè)大學(xué)(深圳)材料科學(xué)與工程學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)，在塑性熱電材料領(lǐng)域取得新突破更進(jìn)一步推動(dòng)了該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。據(jù)悉，該校團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)鉍化鎂單晶在室溫下兼具出色塑性變形能力與優(yōu)異熱電性能。
根據(jù)哈工大新聞網(wǎng)消息顯示，相關(guān)團(tuán)隊(duì)為了解決無(wú)機(jī)塑性熱電材料的可塑性缺陷，制備了厘米級(jí)高品質(zhì)鉍化鎂單晶，該材料在室溫下表現(xiàn)出優(yōu)異的塑性變形能力。研究發(fā)現(xiàn)，鉍化鎂單晶在面內(nèi)方向的壓縮應(yīng)變超過(guò)75%，拉伸應(yīng)變高達(dá)100%，這一數(shù)值相較傳統(tǒng)熱電材料高出了一個(gè)數(shù)量級(jí)，甚至超過(guò)了部分具有類似晶體結(jié)構(gòu)的金屬材料(例如鈦、鎂、鋯、鈷和鉿)。
報(bào)告中還提到，鉍化鎂單晶可以在室溫下輕松實(shí)現(xiàn)彎折、扭曲等多種類型的塑性形變。并且在保證了出色的塑性變形能力外，室溫下還表現(xiàn)出優(yōu)異的熱電性能。碲摻雜的鉍化鎂(Mg3Bi1.998Te0.002)單晶在面內(nèi)方向的熱電功率因子約為55 μW cm-1 K-2，室溫?zé)犭妰?yōu)值z(mì)T約為0.65。對(duì)比不同材料，其綜合性能優(yōu)于目前的塑性半導(dǎo)體材料。
關(guān)于這種特性出現(xiàn)的原因，研究團(tuán)隊(duì)也嘗試進(jìn)行探明。在掃描透射電子顯微表征技術(shù)幫助下，通過(guò)對(duì)微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，最終將塑性變形能力的原因，鎖定在了鉍化鎂單晶中的多個(gè)滑移系上。此外，研究中還發(fā)現(xiàn)，滑移中連續(xù)的動(dòng)態(tài)成鍵過(guò)程能夠有效地阻止原子面的解理，這同樣是材料具備優(yōu)秀塑性變形能力的主要原因。
目前相關(guān)的研究論文已發(fā)表于權(quán)威期刊《自然》(《Nature》)上，相關(guān)內(nèi)容也可以在哈工大新聞網(wǎng)上進(jìn)行查詢?yōu)g覽。而從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來(lái)看，這一成果不僅推動(dòng)了塑性熱電材料領(lǐng)域的發(fā)展，也為相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的進(jìn)步提供了重要的材料基礎(chǔ)。
相關(guān)閱讀 Related Reading
查看更多+-
市場(chǎng)監(jiān)管總局修訂發(fā)布生物降解材料PBAT國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
市場(chǎng)監(jiān)管總局（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委）修訂發(fā)布《生物降解聚對(duì)苯二甲酸-己二酸丁二酯（PBAT）》（GB/T 32366—2025）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，旨...2025-04-17 13:52:02 -
216項(xiàng)！2025年度河南省重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)擬立項(xiàng)公示
近日，河南省科技廳發(fā)布了2025年度河南省重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)擬立項(xiàng)項(xiàng)目的公示名單，共包含216個(gè)項(xiàng)目，涵蓋了智能制造、信息技術(shù)、節(jié)能環(huán)保...2025-03-13 13:51:36 -
首批次新材料保險(xiǎn)補(bǔ)償項(xiàng)目資格評(píng)審結(jié)果公示
近日，工業(yè)和信息化部正式公示了首批次新材料保險(xiǎn)補(bǔ)償項(xiàng)目的資格評(píng)審結(jié)果。2025-03-11 11:09:13 -
科技創(chuàng)新加速 科學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)能強(qiáng)勁
廣州國(guó)際分析測(cè)試及實(shí)驗(yàn)室設(shè)備展覽會(huì)暨技術(shù)研討會(huì)(CHINA LAB)將于3月5至7日在廣州保利世貿(mào)博覽館召開。2025-02-26 11:30:40 -
預(yù)算270萬(wàn) 韓山師范學(xué)院采購(gòu)液質(zhì)聯(lián)用儀
近日，韓山師范學(xué)院就“廣東省粵東環(huán)境污染控制與清潔生產(chǎn)工程技術(shù)研究中心設(shè)備采購(gòu)(二次)”項(xiàng)目發(fā)布公開招標(biāo)公告，預(yù)算金額為270萬(wàn)元...2025-02-21 09:43:24 -
技術(shù)創(chuàng)新、綠色轉(zhuǎn)型系發(fā)展關(guān)鍵 十一部門印發(fā)實(shí)施方案推動(dòng)銅產(chǎn)業(yè)發(fā)展
我國(guó)工業(yè)和信息化部等十一部門聯(lián)合印發(fā)《銅產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案(2025—2027年)》(以下簡(jiǎn)稱《方案》)，以此幫助銅產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)加...2025-02-13 11:43:10
版權(quán)與免責(zé)聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來(lái)源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來(lái)源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
