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作者：杜雅倩;刘昊东;孟美娜;李建波;王俊;
单位：内蒙古大学物理科学与技术学院;
摘要：相较于经典钙钛矿材料SrTiO_3，层状钙钛矿结构SrO(SrTiO_3)_2表现出较低的热导率和较高的热膨胀系数，在辐射热防护等军事领域具有更大的应用潜力。前期工作证明热电效应和辐射性能具有一定的联系，然而目前关于SrO(SrTiO_3)_2两种性能内在联系的报道较少。采用固相法合成了Gd/Nb共掺杂的SrO(SrTiO_3)_2陶瓷，分析了Nb掺杂浓度对其热电输运性能和红外发射率的影响，以及这些性能之间的相互关系。研究发现，少量Nb元素的掺杂显著提高材料的电导率，其中2%(摩尔分数)Nb掺杂样品的z T值在973 K时可达0.19。Nb掺杂的SrO(SrTiO_3)_2样品在8～14μm波段表现出强吸收，其红外发射率随功率因子和z T值的增大而增大。973 K时，8～14μm大气窗口内1%Nb掺杂样品的平均红外发射率达到最高～95%。5%Nb掺杂样品热导率达到最低～1.4 W?m~(–1)?K~(–1)。该研究为进一步优化设计兼具热电和红外性能的新型材料提供了可能性。
关键词：层状钙钛矿;热电性能;红外性能;发射率
基金资助：国家自然科学基金(52061034)
