Регистрация / Вход
Прислать материал

Получение оксиселенидов BiCuSeO методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза

Фамилия
Сергиенко
Имя
Илья
Отчество
Андреевич
Номинация
Материаловедение
Институт
Горный институт
Кафедра
Строительства подземных сооружений и горных предприятий
Академическая группа
СПС-14
Научный руководитель
д. ф.-м.н., проф. Ховайло В.В.; асп. Новицкий А.П.; инж. Воронин А.И.
Название тезиса
Получение оксиселенидов BiCuSeO методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза
Тезис

Оксиселениды химического состава BiCuSeO – оксидные термоэлектрические материалы, способные эффективно преобразовывать тепловую энергию в электрическую в интервале температур от 600 до 900 К. Соединения данного типа обладают высоким коэффициентом Зеебека и низкой теплопроводностью, что обеспечивает высокие значения термоэлектрической добротности, которая определяется как отношение квадрата коэффициента Зеебека к произведению электросопротивления и теплопроводности материала. Основной проблемой активного использования оксиселенидов в качестве рабочего тела в термоэлектрических модулях, является их низкая электропроводность, которую можно повысить с помощью применения различных методов синтеза и легирования.

Традиционный метод получения оксиселенидов заключается в двухступенчатом твердофазном синтезе (ТФС) с последующим искровым плазменным спеканием. Однако данный процесс является энергозатратным и длительным (2 недели). В данной работе, в качестве альтернативного способа получения, предлагается метод самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) – технологический процесс получения материалов, основанный на проведении экзотермической химической реакции взаимодействия исходных реагентов в форме горения. Применение данного метода позволяет синтезировать соединение, заданного состава, значительно быстрее. Результаты рентгенофазового анализа образцов оксиселенидов, полученных традиционным и предлагаемым методами, представлены на рисунке 1.

Рис.1 Дифрактограммы, образцов BiCuSeO полученных методами СВС и ТФС.

Помимо сокращения времени, требуемого для синтеза соединения BiCuSeO, при использовании метода СВС ожидается укрупнение зерна до 1 микрометра, что в свою очередь, за счет уменьшения рассеяния носителей заряда на границах зерен, приведет к снижение удельного электросопротивления.

В результате выполнения работы планируется определить оптимальные режимы получения оксиселенидов методом СВС, а также изучить влияние легирования Ba и Pb на величину термоэлектрической эффективности оксиселенидов в интервале температур от 300 до 900 К.