材料科學(xué)基礎(chǔ)功能材料—碲化鉍PPT課件

1、 碲化鉍碲化鉍是一種灰色的粉末、是一種灰色的粉末、棒、片棒、片 ，分子式為，分子式為Bi2Te3Bi2Te3。碲化鉍是個半導(dǎo)體材料，具有碲化鉍是個半導(dǎo)體材料，具有較好的導(dǎo)電性較好的導(dǎo)電性，但，但導(dǎo)熱性較差。導(dǎo)熱性較差。熔點熔點 ：585585，密度，密度 ：7.642 g/mL7.642 g/mL，與水反應(yīng)或與強(qiáng)氧化劑，與水反應(yīng)或與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)產(chǎn)生輕微爆炸，與水或濕氣反應(yīng)釋放反應(yīng)產(chǎn)生輕微爆炸，與水或濕氣反應(yīng)釋放有毒易燃?xì)怏w有毒易燃?xì)怏w; ; 受受熱分解有毒碲氧化物煙霧。熱分解有毒碲氧化物煙霧。第1頁/共13頁Bi2Te 3 Bi2Te 3 是一種天然的層狀結(jié)構(gòu)材料，為是一種天然的層狀結(jié)構(gòu)材料，

2、為三角晶系。三角晶系。 沿沿 c c 軸方向?qū)优c層之間以軸方向?qū)优c層之間以Te (1) Te (1) BiTe (2) BiTe (1) BiTe (2) BiTe (1) 秩序排列秩序排列 。一般認(rèn)為原子層內(nèi)部成鍵方式以共價一般認(rèn)為原子層內(nèi)部成鍵方式以共價鍵為主，其中鍵為主，其中 Te (1) Bi Te (1) Bi 是共價鍵與是共價鍵與離子鍵的混合鍵，離子鍵的混合鍵，BiTe (2) BiTe (2) 之間是之間是共價鍵，而共價鍵，而 Te (1) Te (2) Te (1) Te (2) 之間是范之間是范德華力，兩個相鄰的德華力，兩個相鄰的 Te Te 原子層間距為原子層間距為0. 2

3、5 nm0. 25 nm。Bi 2 Te 3 Bi 2 Te 3 晶體具有明顯的各晶體具有明顯的各向異性，在垂直于晶體向異性，在垂直于晶體 c c 軸的晶面軸的晶面(001)(001) 面，主要靠面，主要靠 Te (1) Te (1) 與與Te (1) Te (1) 原子原子間的范德華力結(jié)合，作用力微弱，晶體間的范德華力結(jié)合，作用力微弱，晶體易解理。易解理。第2頁/共13頁One 溶劑熱法溶劑熱法反應(yīng)簡單易于控制，但看不到反應(yīng)過程第3頁/共13頁Two 兩步液相反應(yīng)法兩步液相反應(yīng)法產(chǎn)率高，熱電優(yōu)值高產(chǎn)率高，熱電優(yōu)值高 第4頁/共13頁第5頁/共13頁 溫差發(fā)電：利用海水的溫差進(jìn)行發(fā)電。海洋不同

4、水層之間的溫差很大，一般表層水溫度比深層或底層水高得多。發(fā)電原理是，溫水流入蒸發(fā)室之后，在低壓下海水沸騰變?yōu)榱鲃诱魵饣虮榈日舭l(fā)氣體作為流體，推動透平機(jī)旋轉(zhuǎn)，啟動交流電機(jī)發(fā)電；用過的廢蒸氣進(jìn)入冷凝室被海洋深層水冷卻凝結(jié)，再進(jìn)行循環(huán)。據(jù)估算，海洋溫差能一年約能發(fā)電15108=15億千瓦。 第6頁/共13頁熱電制冷熱電制冷：利用熱電效應(yīng)的制冷方法，工作時制冷器的一端溫度就會降低，而另：利用熱電效應(yīng)的制冷方法，工作時制冷器的一端溫度就會降低，而另一端的溫度就會同時上升。值得注意的是，只要改變電流方向，就可以改變熱流的一端的溫度就會同時上升。值得注意的是，只要改變電流方向，就可以改變熱流的方向，將熱量輸送到另一端。所以，在一個熱電制冷器上就可以同時實現(xiàn)制冷和加方向，將熱量輸送到另一端。所以，在一個熱電制冷器上就可以同時實現(xiàn)制冷和加熱兩種功能。因此，熱電制冷器還可以用于精確的溫度控制。熱兩種功能。因此，熱電制冷器還可以用于精確的溫度控制。 第7頁/共13頁第8頁/共13頁E E Ee e，a a E Ee e，c c P Pa a I IcorrcorrE Ecorrcorr I II I0第9頁/共13頁EE EcorrcorrI I0第10頁/共13頁E0I I I Icorrcorr R R I