●序
前言
第1章 熱電轉換技術與應用概述 1
1.1 引言 1
1.2 熱電效應 1
1.2.1 澤貝克效應 1
1.2.2 佩爾捷效應 3
1.2.3 湯姆孫效應 4
1.2.4 完整熱電方程 6
1.3 熱電轉換效率 7
1.3.1 溫差發電效率 8
1.3.2 熱電制冷效率 9
1.4 熱電器件 10
1.4.1 傳統熱電器件結構 10
1.4.2 新型熱電器件結構 12
1.5 主要應用 14
1.5.1 熱電發電 15
1.5.2 熱電制冷 19
參考文獻 22
第2章 熱電性能測試基本原理與方法 26
2.1 引言 26
2.2 電導率測量 26
2.2.1 四探針法 26
2.2.2 範德堡法 27
2.3 澤貝克繫數測量 29
2.4 霍爾繫數測量 31
2.4.1 霍爾繫數測量原理 31
2.4.2 範德堡法 35
2.4.3 五點探針法 36
2.5 熱導率測量 37
2.5.1 穩態法 37
2.5.2 激光閃爍法 38
2.6 聲速測量 43
2.7 轉換效率測量 45
參考文獻 46
第3章 經典熱電材料 49
3.1 引言 49
3.2 碲化鉍基熱電材料 49
3.2.1 基本特性 50
3.2.2 研究進展 55
3.3 碲化鉛基熱電材料 64
3.3.1 基本特性 64
3.3.2 研究進展 66
3.4 硅锗固溶體 70
3.4.1 基本特性 70
3.4.2 研究進展 73
參考文獻 77
第4章 新型熱電材料 85
4.1 引言 85
4.2 碲化物 85
4.2.1 SnTe 85
4.2.2 GeTe 89
4.2.3 MnTe 94
4.2.4 其他碲化物 97
4.3 硒化物 100
4.3.1 概述 100
4.3.2 PbSe 101
4.3.3 SnSe 104
4.3.4 Cu2Se 109
4.3.硒化物 111
4.4 硫化物 114
4.4.1 PbS體繫 115
4.4.2 SnS熱電材料 118
4.4.3 Cu-S熱電材料 120
4.4.4 黝銅礦Cu12Sb4S13熱電材料 125
4.5 方鈷礦及其他銻化物 127
4.5.1 CoSb3基方鈷礦熱電材料 127
4.5.2 其他銻化物熱電材料 132
4.6 哈斯勒熱電材料 143
4.6.1 概述 143
4.6.2 半哈斯勒化合物 144
4.6.3 全哈斯勒化合物 149
4.7 硅基化合物 150
4.7.1 Mg2Si熱電材料 150
4.7.2 高錳硅(HMS)熱電材料 155
4.7.3 FeSi2熱電材料 161
4.8 氧化物及含氧化合物 163
4.8.1 概述 163
4.8.2 P型層狀氧化物材料NaxCoO2和Ca3Co4O9 164
4.8.3 N型鈣鈦礦結構材料SrTiO3和高遷移率材料ZnO 166
4.8.4 新型含氧化合物BiCuSeO 168
參考文獻 172
第5章 制備技術 190
5.1 引言 190
5.2 熔煉-晶體生長法 190
5.2.1 方法 191
5.2.2 代表性應用 196
5.3 粉末冶金法 200
5.3.1 球磨法 200
5.3.2 熔融旋甩法 204
5.3.3 自蔓延高溫合成法 206
5.3.4 軟化學合成法 207
5.3.5 放電等離子體燒結 209
5.3.6 熱壓燒結 211
5.4 薄膜制備技術 212
5.4.1 氣相沉積法 212
5.4.2 化學溶液法 215
5.4.3 印刷類方法 218
5.4.4 超晶格熱電薄膜制備方法 219
參考文獻 224
第6章 性能增強復合制備技術 229
6.1 引言 229
6.2 原位復合 229
6.2.1 熔融+緩慢冷卻原位納米復合制備技術 229
6.2.2 放電等離子燒結+退火原位納米復合制備技術 230
6.2.3 熔融旋甩+放電等離子燒結原位納米復合制備技術 231
6.3 混合復合 231
6.3.1 零維添加物復合制備技術 231
6.3.2 一維添加物復合制備技術 233
6.3.3 二維添加物復合制備技術 234
6.4 梯度復合 236
6.4.1 連續式梯度復合制備技術 236
6.4.2 分段式梯度復合制備技術 239
6.4.3 混合式梯度復合制備技術 241
6.5 總結 242
參考文獻 243

本書全面繫統總結了熱電材料及其制備技術的研究進展，不僅介紹了熱電轉換技術相關原理、熱電性能測試方法、熱電材料及其制備技術等基礎知識，還梳理了近十多年發現的新型熱電材料及其熱電性能增強機制的近期新研究成果。本書主要包括兩部分：第一部分為熱電材料研究，依次介紹了熱電轉換基本原理、熱電性能測試方法、熱電材料研究進展等；第二部分為熱電材料制備技術，重點介紹了熱電材料晶體生長方法、粉末冶金法和薄膜制備技術等。本書可作為從事材料、物理、化學等專業工作的研究人員參考書，也可作為相關專業教學參考書。