Регистрация / Вход
Прислать материал

Получение высокоэффективного термоэлектрического материала на основе Bi2Te3 методом равноканального углового прессования

ФИО: Тарасова И.В.

Направление: Современные материалы и технологии их создания (У.М.Н.И.К.)

Научный руководитель: д.ф.-м.н., проф. Бублик В.Т., к.т.н. проф. Богомолова Д.И.

Институт: Институт новых материалов и нанотехнологий

Кафедра: Кафедра Материаловедения полупроводников и диэлектриков

Твердотельные термоэлектрические преобразователи имеют ряд преимуществ перед традиционными электрическими генераторами: простота конструкции, отсутствие движущихся частей, бесшумность работы, высокая надёжность, возможность миниатюризации без потери эффективности. Термоэлектрические преобразователи используются как источники электричества на космических аппаратах и в наручных часах, применяются в портативных холодильных агрегатах в быту, в электронном, медицинском и научном оборудовании, в частности для охлаждения инфракрасных приёмников и оптоэлектронных устройств, и даже для кондиционирования сидений в автомобилях высшего класса. В последнее время возрос интерес к термоэлектрическим материалам, с которыми связывают возможность существенного повышения термоэлектрической эффективности.

Цель настоящей работы состояла в том, чтобы найти условия получения низкотемпературных термоэлектрических материалов на основе твердых растворов (BiSb)2Te3 и Bi2(TeSe)3 с улучшенными механическими свойствами и высокой термоэлектрической эффективностью. В данной работе были разработаны основы технологии равноканального углового прессования применительно к низкотемпературным термоэлектрическим материалам. Преимуществом данного метода является получение заготовок с большими геометрическими размерами, сравнительно высокой механической прочностью и устойчивостью к термическим воздействиям. Так как твердые растворы на основе халькогенидов висмута имеют слоистую структуру и легко разрушаются по плоскостям спайности была сконструирована специальная составная пресс-форма с тремя каналами для равноканального углового прессования. Подобраны радиусы угловых точек пересечения каналов и профили каналов. Отработан температурный режим процесса интенсивной пластической деформации и режим стабилизирующего отжига образцов после интенсивной пластической деформации.

Получение термоэлектрического материала методом равноканального углового прессования позволит увеличить на 10–15% термоэлектрическую эффективность и снизить себестоимость материала.