材料科学基础功能材料—碲化铋PPT课件

1、 碲化铋碲化铋是一种灰色的粉末、是一种灰色的粉末、棒、片棒、片 ，分子式为，分子式为Bi2Te3Bi2Te3。碲化铋是个半导体材料，具有碲化铋是个半导体材料，具有较好的导电性较好的导电性，但，但导热性较差。导热性较差。熔点熔点 ：585585，密度，密度 ：7.642 g/mL7.642 g/mL，与水反应或与强氧化剂，与水反应或与强氧化剂反应产生轻微爆炸，与水或湿气反应释放反应产生轻微爆炸，与水或湿气反应释放有毒易燃气体有毒易燃气体; ; 受受热分解有毒碲氧化物烟雾。热分解有毒碲氧化物烟雾。第1页/共13页Bi2Te 3 Bi2Te 3 是一种天然的层状结构材料，为是一种天然的层状结构材料，

2、为三角晶系。三角晶系。 沿沿 c c 轴方向层与层之间以轴方向层与层之间以Te (1) Te (1) BiTe (2) BiTe (1) BiTe (2) BiTe (1) 秩序排列秩序排列 。一般认为原子层内部成键方式以共价一般认为原子层内部成键方式以共价键为主，其中键为主，其中 Te (1) Bi Te (1) Bi 是共价键与是共价键与离子键的混合键，离子键的混合键，BiTe (2) BiTe (2) 之间是之间是共价键，而共价键，而 Te (1) Te (2) Te (1) Te (2) 之间是范之间是范德华力，两个相邻的德华力，两个相邻的 Te Te 原子层间距为原子层间距为0. 2

3、5 nm0. 25 nm。Bi 2 Te 3 Bi 2 Te 3 晶体具有明显的各晶体具有明显的各向异性，在垂直于晶体向异性，在垂直于晶体 c c 轴的晶面轴的晶面(001)(001) 面，主要靠面，主要靠 Te (1) Te (1) 与与Te (1) Te (1) 原子原子间的范德华力结合，作用力微弱，晶体间的范德华力结合，作用力微弱，晶体易解理。易解理。第2页/共13页One 溶剂热法溶剂热法反应简单易于控制，但看不到反应过程第3页/共13页Two 两步液相反应法两步液相反应法产率高，热电优值高产率高，热电优值高 第4页/共13页第5页/共13页 温差发电：利用海水的温差进行发电。海洋不同

4、水层之间的温差很大，一般表层水温度比深层或底层水高得多。发电原理是，温水流入蒸发室之后，在低压下海水沸腾变为流动蒸气或丙烷等蒸发气体作为流体，推动透平机旋转，启动交流电机发电；用过的废蒸气进入冷凝室被海洋深层水冷却凝结，再进行循环。据估算，海洋温差能一年约能发电15108=15亿千瓦。 第6页/共13页热电制冷热电制冷：利用热电效应的制冷方法，工作时制冷器的一端温度就会降低，而另：利用热电效应的制冷方法，工作时制冷器的一端温度就会降低，而另一端的温度就会同时上升。值得注意的是，只要改变电流方向，就可以改变热流的一端的温度就会同时上升。值得注意的是，只要改变电流方向，就可以改变热流的方向，将热量输送到另一端。所以，在一个热电制冷器上就可以同时实现制冷和加方向，将热量输送到另一端。所以，在一个热电制冷器上就可以同时实现制冷和加热两种功能。因此，热电制冷器还可以用于精确的温度控制。热两种功能。因此，热电制冷器还可以用于精确的温度控制。 第7页/共13页第8页/共13页E E Ee e，a a E Ee e，c c P Pa a I IcorrcorrE Ecorrcorr I II I0第9页/共13页EE EcorrcorrI I0第10页/共13页E0I I I Icorrcorr R R I