Синтез объемных термоэлектрических материалов на основе скуттерудитов состава Fe3CoSb12 методом индукционной плавки

         Термоэлектрические устройства позволяют напрямую преобразовывать тепловую энергию в электрическую. Эффективность таких устройств определяется исключительно свойствами термоэлектрических материалов, главными требованиями к которым являются их дешевизна и высокая термоэлектрическая добротность.

         Одними из самых перспективных материалов являются скуттерудиты - соединения с ОЦК решеткой Im3 с восемью октапорами, две из которых – пустые. Заполнение этих пор атомами редкоземельных элементов ведет к уменьшению решеточной теплопроводности, так как эти атомы слабо взаимодействуют с решеткой и являются центрами рассеяния ее тепловых колебаний, а также к увеличению электропроводности, так как они привносят дополнительные носители заряда.

         Синтез образцов производился в индукционной тигельной печи, исходная загрузка – чистые элементы. После первого этапа получения термоэлектрического материала сплав был подвергнут гомогенизационному отжигу в вакууме при температуре 700 °С в течение 12 часов. Был проведен рентгенофазовый анализ, который показал наличие вторичных фаз FeSb и CoSb, а также чистой сурьмы. Отсутствие нужной нам фазы можно объяснить выбором неподходящих параметров отжига, а также скорости охлаждения расплава после индукционной плавки.

         В дальнейшей работе мы будем подбирать параметры отжига, а также использовать закалку для получения наибольшей доли фазы скуттерудита.