ИЗУЧЕНИЕ СТРУКТУРНЫХ И РАЗМЕРНЫХ СВОЙСТВ СПИННИНГОВАННЫХ ПОРОШКОВ p–Bi0,5Sb1,5Te3, СКОМПАКТИРОВАННЫХ ГОРЯЧИМ ВАКУУМНЫМ ПРЕССОВАНИЕМ И ИСКРОВЫМ ПЛАЗМЕННЫМ СПЕКАНИЕМ


https://doi.org/10.17073/1609-3577-2014-2-86-91

Полный текст:


Аннотация

Получены порошки термоэлектрического материала Bi0,5Sb1,5Te3 p−типа проводимости методом спиннингования расплава (сверхбыстрой закалки из жидкого состояния). Определены их структурные и размерные характеристики. Установленная кристаллографическая группа и параметры решетки порошкового материала соответствуют материалу p−Bi0,5Sb1,5Te3, закристаллизованному в равновесных условиях, что свидетельствует об идентичности их кристаллической структуры. Из порошков методами горячего вакуумного прессования и искрового плазменного спекания скомпактированы образцы. Установлено, что при компактировании спиннингованных порошков p−Bi0,5Sb1,5Te3 возможно возникновение частичной аксиальной текстуры [001], направленной вдоль оси приложения давления. Электрофизические и термоэлектрические свойства образцов измерены в направлении, перпендикулярном к оси приложения давления, в диапазоне температур 100—700 К. Показано, что образцы, приготовленные указанными методами, обладают низкой теплопроводностью, сохраняя при этом значения электропроводности и коэффициента Зеебека, сравнимые с аналогичными величинами для традиционных закристаллизованных материалов. За счет этого термоэлектрическая эффективность достигает значений 1,05—1,15 при 330— 350 К, что говорит о высокой перспективности применения указанных технологий. 


Об авторах

А. А. Мельников
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Ленинский просп., д. 4, Москва, 119049, Россия ООО НПО «Кристалл», ул. Станционная, д. 45−Б, Королев, Московская обл., 141060, Россия
Россия

аспирант(1), ведущий специалист(2) 



В. Г. Костишин
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Ленинский просп., д. 4, Москва, 119049, Россия
Россия

доктор физ.−мат. наук, доцент, заведующий кафедрой; 



С. А. Кичик
ООО НПО «Кристалл», ул. Станционная, д. 45−Б, Королев, Московская обл., 141060, Россия
Россия

ведущий специалист; 



В. В. Аленков
ООО НПО «Кристалл», ул. Станционная, д. 45−Б, Королев, Московская обл., 141060, Россия
Россия

генеральный директор. 



Список литературы

1. Cahn,R.W.PhysicalMetallurgy/Ed.R.W.Cahn,P.Haasen. − New York : Elsevier Sci. Publ., 1983. − 1042 p.

2. Белов, А. Ф. Получение однородных твердых растворов методом сверхбыстрого охлаждения / А. Ф. Белов, В. М. Глазов, Ю. З. Ятманов, А. Я. Потемкин // ДАН СССР. − 1984. − Т. 277, No 5. − С. 1155—1160.

3. Глазов, В. М. Структурные особенности сплавов системы Bi−Te, полученных при сверхбыстрой закалке жидкой фазы / В. М. Глазов, Ю. В. Ятманов, А. Б. Иванова // Изв. АН СССР. Неорган. материалы. − 1986. − Т. 22, No 4. − С. 596—599.

4. Гогишвили, О. Ш. Получение сплавов на основе халькогенидов висмута и сурьмы методом сверхбыстрого охлаждения расплавов / О. Ш. Гогишвили, С. П. Лалыкин, С. П. Криворучко // VII Всесоюз. конф. «Химия, физика и техническое применение халькогенидов». − Ужгород, 1988. − С. 368.

5. Xie, W. J. Nanostructure and thermoelectric properties of p−type Bi0,5Sb1,5Те3 compound prepared by melt spinning technique / W. J. Xie, X. F. Tang, G. Chen, Q. Jin , Q. J. Zhang // The 26th Internat. Conf. on Thermoelectrics. − Jeju Island (Korea), 2007. pp. 23—26.

6. Xie, W. Unique nanostructures and enhanced thermoelectric performance of melt−spun BiSbTe alloys / W. Xie, X. Tang, Y. Yan, Q. Zhang, T. Tritt // J. Appl. Phys. − 2009. − V. 94 − P. 102111/1−3.

7. Xie, W. High thermoelectric performance BiSbTe alloy with unique low−dimensional structure / W. Xie, X. Tang, Y. Yan, Q. Zhang, T. Tritt // J. Appl. Phys. − 2009. − V. 105. − P. 113713/1−8.

8. Xie, W. Identifying the specific nanostructures responsible for the high thermoelectric performance of (Bi, Sb)2Te3 nanocomposites / W. Xie, J. He, H. Kang, X. Tang., S. Zhu, M. Laver, S. Wang, J. Copley, C. Brown, Q. Zhang, T. Tritt // Nano Lett. – 2010. – V. 10. – P. 3283—3289.

9. Иванова, Л. Д. Спиннингование расплава — перспективный метод получения материалов твердого раствора теллуридов висмута и сурьмы / Л. Д. Иванова, Л. И. Петрова, Ю. В. Гранаткина, В. Г. Леонтьев, А. С. Иванов, С. А. Варламов, Ю. П. Прилепо, А. М. Сычев, А. Г. Чуйко, И. В. Башков // Термоэлектричество. − 2013. − No 1. − С. 34—45.

10. Гольцман, Б. М. Полупроводниковые термоэлектрические материалы на основе Bi2Te3 / Б. М. Гольцман, В. А. Кудинов, И. А. Смирнов − М. : Наука, 1972

11. Кичик, С. А. Исследование механических и термоэлектрических свойств материалов Bi0,5Sb1,5Te3, полученных методом вакуумногопрессования/С.А.Кичик,А.А.Мельников,И. С. Маракушев, А. Н. Корякин // XIII Межгосударственный семинар «Термоэлектрики и их применения». − С.−Пб, 2012.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Мельников А.А., Костишин В.Г., Кичик С.А., Аленков В.В. ИЗУЧЕНИЕ СТРУКТУРНЫХ И РАЗМЕРНЫХ СВОЙСТВ СПИННИНГОВАННЫХ ПОРОШКОВ p–Bi0,5Sb1,5Te3, СКОМПАКТИРОВАННЫХ ГОРЯЧИМ ВАКУУМНЫМ ПРЕССОВАНИЕМ И ИСКРОВЫМ ПЛАЗМЕННЫМ СПЕКАНИЕМ. Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. 2014;(2):86-91. https://doi.org/10.17073/1609-3577-2014-2-86-91

For citation: Melnikov A.A., Kostishin V.G., Kichik S.A., Alenkov V.V. Study of Structural and Dimensional Characteristics of the Melt Spun p–Bi0.5Sb1.5Te3 Powders Compacted by Vacuum Hot Pressing and Spark Plasma Sintering. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Materialy Elektronnoi Tekhniki = Materials of Electronics Engineering. 2014;(2):86-91. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1609-3577-2014-2-86-91

Просмотров: 287

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1609-3577 (Print)
ISSN 2413-6387 (Online)