編號：CYYJ04026
篇名：凍融循環(huán)對膨脹石墨-硼摻雜碳納米管/水泥復(fù)合材料熱電性能的影響
作者：王濤濤 魏劍 惠嘉偉 郭宇鵬 張思卿 張妍彬 喬薪余
關(guān)鍵詞： 硼摻雜碳納米管 膨脹石墨 凍融循環(huán) 水泥基復(fù)合材料 熱電性能
機構(gòu)： 西安建筑科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院
摘要： 利用溫差發(fā)電的熱電水泥基復(fù)合材料可以實現(xiàn)熱能與電能的相互轉(zhuǎn)換來降低城市環(huán)境溫度和資源消耗,但熱電轉(zhuǎn)換效率過低及易受環(huán)境影響等問題制約了它的大規(guī)模應(yīng)用。針對這個問題,本文提出了在高Seebeck系數(shù)的硼摻雜碳納米管(Boron-doped carbon nanotubes,B-CNTs)基礎(chǔ)上,添加高導(dǎo)電的膨脹石墨(Expanded graphite,EG),通過B-CNTs和EG多尺度混雜協(xié)同作用,整體提高水泥基復(fù)合材料的功率因數(shù),相比于未添加膨脹石墨的水泥基復(fù)合材料功率因數(shù)提升了10倍,為1.49μW·m-1·℃-2。凍融循環(huán)后的EG-BCNTs/水泥復(fù)合材料導(dǎo)致孔隙率增加和水分的存在,引入了固-固、液-固等高密度缺陷界面,使載流子散射強度增加,出現(xiàn)水泥基復(fù)合材料凍融循環(huán)Seebeck系數(shù)強化現(xiàn)象。當(dāng)凍融循環(huán)15次時,10.0wt%EG-5.0wt%BCNTs/水泥復(fù)合材料功率因數(shù)為1.54μW·m-1·℃-2。本文研究為改善熱電水泥基復(fù)合材料性能及環(huán)境條件對于未來可行性應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。
