Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка новых термоэлектрических материалов на основе кобальтита кальция

ФИО: Порохин С.В.

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

Институт: Институт новых материалов и нанотехнологий

Кафедра: Кафедра Функциональных наносистем и высокотемпературных материалов

Кобальтит кальция материал состава Ca3Co4О9 является высокотемпературным термоэлектриком с проводимостью p-типа. За счет слоистой структуры, где один слой является проводящим, а другой изолятором, кобальтит кальция демонстрирует высокие функциональные свойства.

В настоящее время на российском рынке термоэлектрических модулей, нет готовых решений для температур свыше 800 К. Целью проекта является разработка новых материалов на основе Ca3Co4О9, с дальнейшим проектированием модуля для преобразования бросового тепла от двигателей, работающих частей агрегата, механизмов, различных тепловых источников.

Имеющиеся высокотемпературные термоэлектрические модули представлены в основном иностранными компаниями: GMZ Energy, TEC technology, Tellurex Corporation и др. Средняя стоимость модуля (состоящего из 32 пар p-,n- типа) в розницу 300$, оптом 160$ [1]. Генерируемая мощность, max ~12 Вт. Исходя из цен на сырье на внутреннем рынке можно заключить, что себестоимость аналогичного модуля в РФ будет меньше ~10 раз. А за счет улучшения функциональных свойств, можно будет добиться более высоких значений мощности.

Кафедра Функциональных Наносистем и Высокотемпературных Материалов НИТУ МИСиС имеет необходимый набор для проведения полного цикла измерений, так же в распоряжении имеются возможности кафедры Физики Низких Температур и Сверхпроводимости, где есть необходимые реагенты для синтеза новых образцов.

Для реализации проекта в первый год, будут синтезированы образцы, исследованы различные условия получения на структуру. Затем изучены их функциональные свойства и подведён анализ. На второй год исходя из данных первых образцов будут сделаны новые образцы с более высокими функциональными свойствами, и изучены вопросы коммутации модуля.