KR102287073B1 - Bi-DOPED Ti2FeNiSb2 DOUBLE HALF-HEUSLER ALLOY AND PREPARATION METHOD THEREOF - Google Patents
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Abstract
본 발명은 Bi 도핑된 Ti2FeNiSb2 더블 하프 호이즐러 합금 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 Bi 도핑된 Ti2FeNiSb2 더블 하프 호이즐러 합금은 Hf와 같은 고가의 희유급속을 사용하지 않으면서도 우수한 열전 변환 효율을 가지며, 본 발명의 제조방법을 이용하여 장시간의 열처리(어닐링) 없이 아크멜팅 및 핫프레스 공정을 이용하여 단시간 내에 단일상의 더블 하프 호이즐러 합금의 제조할 수 있다. The present invention relates to a Bi-doped Ti 2 FeNiSb 2 double-half Heuzler alloy and a method for manufacturing the same.
Bi-doped Ti 2 FeNiSb 2 double-half Heuzler alloy of the present invention has excellent thermoelectric conversion efficiency without using expensive rare rapids such as Hf, and using the manufacturing method of the present invention, without long-term heat treatment (annealing) It is possible to manufacture single-phase, double-half Heusler alloys within a short time by using arc melting and hot-pressing processes.
Description
본 발명은 하프 호이즐러 합금 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고가의 희유급속을 사용하지 않으면서도 열전 특성이 우수한 Bi 도핑된 Ti2FeNiSb2 더블 하프 호이즐러 합금 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a half-Heuzler alloy and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a Bi-doped Ti 2 FeNiSb 2 double-half Heuzler alloy having excellent thermoelectric properties without using expensive rare rapids and a method for manufacturing the same will be.
에너지 자원 고갈 및 환경 오염 문제 해결을 위해 대체 에너지 개발 및 에너지 절약에 대한 관심이 높아지면서, 에너지 변환 신소재인 열전재료에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.As interest in the development of alternative energy and energy conservation increases to solve problems of energy resource depletion and environmental pollution, research on thermoelectric materials, which are new energy conversion materials, is being actively conducted.
열전재료(Thermoelectric Materials)란 재료 양단 간에 온도차를 주었을 때 전기에너지가 발생하고 반대로 전기에너지가 가해질 때는 온도차를 발생시키는 에너지 변환 재료를 말한다, Thermoelectric materials refer to energy conversion materials that generate electrical energy when a temperature difference is applied between both ends of the material and, conversely, generate a temperature difference when electrical energy is applied.
열전재료는 19세기 초에 열전현상인 제벡효과(Seebeck effect), 펠티에효과(Peltier effect), 톰슨효과(Thomson effect) 등이 발견된 후, 1930년대 후반부터 미국과 유럽을 중심으로 열전 발전을 이용한 우주용, 군사용 등의 특수 독립 전원장치로의 사용되고 있고, 자동차나 소각로 등의 배열과 폐열을 이용한 발전설비들이 개발되고 있다. 또한, 열전 냉각을 이용하여 냉온장고, 소형 에어컨 시스템 및 정밀한 온도제어가 필요한 컴퓨터 관련 소형 냉각기, 냉온수기의 냉각장치와 열교환기 등에도 광범위하게 사용되고 있다.Thermoelectric materials were discovered in the early 19th century by thermoelectric phenomena such as the Seebeck effect, Peltier effect, and Thomson effect. It is used as a special independent power source for space and military use, and power generation facilities using waste heat and arrangement of automobiles and incinerators are being developed. In addition, thermoelectric cooling is widely used in refrigerators, small air conditioners, computer-related small coolers that require precise temperature control, and cooling devices and heat exchangers of hot and cold water heaters.
이러한 열전재료의 에너지 변환 효율은 열전재료의 성능 지수 값인 ZT에 의존한다. 여기서, ZT는 제벡(Seebeck)계수, 전기 전도도 및 열 전도도 등에 따라 결정되는데, 보다 구체적으로는 제벡 계수의 제곱 및 전기 전도도에 비례하며, 열 전도도에 반비례한다. 따라서, 열전 변환 소자의 에너지 변환 효율을 높이기 위하여, 제벡 계수 또는 전기 전도도가 높거나 열 전도도가 낮은 열전 변환 재료의 개발이 필요하다.The energy conversion efficiency of such a thermoelectric material depends on ZT, which is a figure of merit value of the thermoelectric material. Here, ZT is determined according to a Seebeck coefficient, electrical conductivity and thermal conductivity, and more specifically, is proportional to the square of the Seebeck coefficient and electrical conductivity, and is inversely proportional to thermal conductivity. Therefore, in order to increase the energy conversion efficiency of the thermoelectric conversion element, it is necessary to develop a thermoelectric conversion material having a high Seebeck coefficient or electrical conductivity or a low thermal conductivity.
최근 들어, 하프 호이즐러(Half-Heusler)계 화합물이 500℃ 이상의 고온에서도 우수한 열적 안정성을 갖는 것으로 알려짐에 따라, 열전재료의 후보 물질 중 하나로서 관심이 증가하고 있다. 하프 호이즐러계 화합물은 ABC의 일반식(A는 전형 금속 원소, 전이 금속 원소 또는 희토류 금속 원소이며, B는 전형 금속 원소, 전이 금속 원소 또는 희토류 금속 원소이고, C는 전형 금속 원소이다.)으로 표시될 수 있다. 이러한 하프 호이즐러계 화합물은 비교적 높은 전기 전도도 및 제벡 계수 등을 나타내어 열전재료의 유력한 후보 군 중의 하나로서 각광받고 있다.Recently, as a Half-Heusler-based compound is known to have excellent thermal stability even at a high temperature of 500° C. or higher, interest as one of the candidate materials for thermoelectric materials is increasing. Half-Heuzler compounds are of the general formula ABC (A is a typical metal element, a transition metal element or a rare earth metal element, B is a typical metal element, a transition metal element or a rare earth metal element, and C is a typical metal element) can be displayed. Such a half-Heuzler-based compound exhibits relatively high electrical conductivity and Seebeck coefficient, and thus has been spotlighted as one of the strong candidates for thermoelectric materials.
그러나, 이전에 알려진 하프 호이즐러계 화합물을 사용하더라도 상대적으로 높은 열 전도도 및 충분치 못한 전기 전도도와 제벡 계수 등으로 인해, 이의 에너지 변환 효율은 충분치 못하였다. 이로 인해, 이의 ZT 값, 즉 에너지 변환 효율을 더욱 높이기 위한 다양한 시도가 이루어진 바 있으나, 아직까지는 충분치 못한 실정이다.However, even if a previously known half-Heuzler-based compound is used, its energy conversion efficiency is not sufficient due to relatively high thermal conductivity, insufficient electrical conductivity, Seebeck coefficient, and the like. For this reason, various attempts have been made to further increase the ZT value thereof, that is, energy conversion efficiency, but the situation is not yet sufficient.
이에, 본 발명자들은 위와 같은 종래 기술의 문제를 해결하기 위해 하프 호이즐러계 열전재료의 에너지 변환 효율을 향상시키기 위한 연구을 진행한 결과, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.Accordingly, the inventors of the present invention have completed the present invention as a result of conducting research to improve the energy conversion efficiency of the half-Heuzler-based thermoelectric material in order to solve the problems of the prior art.
본 발명의 목적은 Hf와 같은 고가의 희유급속을 사용하지 않으면서도 우수한 열전 변환 효율을 갖는 더블 하프 호이즐러 합금을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a double-half Heuzler alloy having excellent thermoelectric conversion efficiency without using expensive rare rapids such as Hf.
또한, 본 발명의 목적은 장시간의 열처리 없이 아크멜팅 및 핫프레스 공정을 이용하여 단시간 내에 단일상을 얻을 수 있는 더블 하프 호이즐러 합금의 제조방법을 제공하는 것이다.In addition, it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a double-half-Heisler alloy capable of obtaining a single phase within a short time by using arc melting and hot pressing processes without long-term heat treatment.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 Bi 도핑된 Ti2FeNiSb2 하프 호이즐러 합금을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a Bi-doped Ti 2 FeNiSb 2 half Heuzler alloy represented by the following formula (1).
[화학식 1][Formula 1]
Ti2FeNiSb2-xBix(0<x≤0.4)Ti 2 FeNiSb 2-x Bi x (0<x≤0.4)
본 발명의 하프 호이즐러 합금은 XYZ의 화학식을 가지는 일반적인 하프 호이즐러 합금과 달리 Y자리에 2종류의 원소가 존재하여 더블 하프 호이즐러 합금의 구조를 갖는다. 이러한 더블 하프 호이즐러 합금은 일반 하프 호이즐러 합금과 비교하여 낮은 격자 열전도도를 나타낼 수 있다. 도 1은 더블 하프 호이즐러 합금 Ti2FeNiSb2의 구조를 도시한 도면이다. The half-Heuzler alloy of the present invention has a structure of a double-half-Heuzler alloy because two types of elements exist at the Y site, unlike a general half-Heuzler alloy having a chemical formula of XYZ. This double-half-Heuzler alloy may exhibit low lattice thermal conductivity as compared to a general half-Heusler alloy. 1 is a view showing the structure of a double-half-heisler alloy Ti 2 FeNiSb 2 .
상기 x는 0.05≤x≤0.3의 범위에 있는 것이 바람직하며, 상기 x는 0.2인 것이 더욱 바람직하다.Preferably, x is in the range of 0.05≤x≤0.3, and x is more preferably 0.2.
Ti2FeNiSb2는 금속과 유사한 특성을 나타내어 제벡계수가 너무 낮은 이유로 열전성능이 매우 낮은 한계가 있는데, Bi를 첨가하면 반도체 특성을 나타내어 제벡계수가 증가하여 열전성능을 향상을 기대할 수 있다. 다만, Bi를 첨가함에 따라 전기전도도가 감소함에 따라 과량을 첨가할 경우 오히려 열전성능을 떨어뜨릴 수 있다. Ti 2 FeNiSb 2 exhibits properties similar to metals and has a very low thermoelectric performance because the Seebeck coefficient is too low. However, as the electrical conductivity decreases with the addition of Bi, if an excessive amount is added, the thermoelectric performance may be rather deteriorated.
열전성능은 전기전도도*(제벡계수)2(이를 파워팩터라 함)*온도(절대온도)/열전도도로 정의되므로 높은 열전성능을 위해서는 파워팩터가 커야 하는데, 일반적으로 반도체 특성으로 전이되어 전하농도가 감소하게 되면 제벡계수는 증가하지만 전기전도도는 감소하기 때문에 BI의 최적 함량을 찾는 것이 중요하다.Thermoelectric performance is defined as electrical conductivity * (Seebeck coefficient) 2 (this is called power factor) * temperature (absolute temperature) / thermal conductivity. In this case, it is important to find the optimal content of BI because the Seebeck coefficient increases but the electrical conductivity decreases.
본 발명자들은 상기 하프 호이즐러 합금의 다양한 조성에 대하여 실험하여 본 결과, x = 0.2에서 최대 파워팩터를 나타냄을 확인하였고, x가 0.3를 초과할 경우 전기전도도의 과도한 감소가 나타나 열전성능이 급격히 감소하고, x가 0.05 미만일 때 역시 충분한 열전성능을 얻을 수 없음을 확인하였다. The present inventors experimented with various compositions of the half-Heuzler alloy, and as a result, it was confirmed that the maximum power factor was exhibited at x = 0.2. And it was confirmed that when x is less than 0.05, sufficient thermoelectric performance cannot be obtained.
본 발명은 또한, 원료물질인 Ti, Fe, Ni, Sb, Bi 원료를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 상기 혼합물을 아크 멜팅을 이용하여 합금화 처리하는 단계; 및 핫 프레스 공정을 수행하는 단계를 포함하여, 하기 화학식 1의 열전재료를 얻는 것을 특징으로 하는 Bi 도핑된 하프 호이즐러 합금의 제조방법을 제공한다.The present invention also includes the steps of preparing a mixture by mixing raw materials Ti, Fe, Ni, Sb, Bi raw materials; alloying the mixture using arc melting; And it provides a method of manufacturing a Bi-doped half-Heisler alloy, characterized in that to obtain a thermoelectric material of the formula (1), including the step of performing a hot press process.
[화학식 1][Formula 1]
Ti2FeNiSb2-xBix(0<x≤0.4)Ti 2 FeNiSb 2-x Bi x (0<x≤0.4)
상기 아크 멜팅을 이용한 합금화는 비활성 분위기에서 이루어지는 것이 바람직하다. The alloying using the arc melting is preferably made in an inert atmosphere.
구체적으로, 상기 아크 멜팅을 이용한 합금화는 아르곤 분위기 하에서 80-110 ampere의 세기로 5-10분 동안 멜팅을 수행하는 것이 바람직하다.Specifically, the alloying using the arc melting is preferably performed for 5-10 minutes at an intensity of 80-110 ampere under an argon atmosphere.
세기가 상기 하한에 미달할 경우 충분한 온도를 얻을 수 없기 때문에 재료가 용융되지 않고, 상한을 초과할 경우 과도한 온도가 인가되어 재료가 휘발되는 문제가 발생하여 바람직하지 못하다.When the intensity is less than the lower limit, the material is not melted because a sufficient temperature cannot be obtained.
상기 핫 프레스 공정은 진공 상태, 1100K ~ 1400K의 온도에서 수행되는 것이 바람직다.The hot press process is preferably performed in a vacuum state, at a temperature of 1100K to 1400K.
또한, 상기 핫 프레스 공정은 진공 하 70-80MPa의 강도로 5-60시간동안 수행하는 것이 바람직하다.In addition, the hot press process is preferably performed for 5-60 hours under vacuum at a strength of 70-80 MPa.
강도가 60 MPa 보다 낮을 경우 상대밀도가 낮은 문제가 있고, 75 MPa를 초과하면 graphite가 파괴되는 문제가 있어서 바람직하지 못하다. When the strength is lower than 60 MPa, there is a problem of low relative density, and when it exceeds 75 MPa, there is a problem in that the graphite is destroyed, which is not preferable.
본 발명은 또한, 상기 본 발명의 Bi 도핑된 Ti2FeNiSb2 하프 호이즐러 합금을 포함하는 열전 소자를 제공한다.The present invention also provides a thermoelectric device comprising the Bi-doped Ti 2 FeNiSb 2 half-Heuzler alloy of the present invention.
본 발명의 Bi 도핑된 Ti2FeNiSb2 더블 하프 호이즐러 합금은 Hf와 같은 고가의 희유급속을 사용하지 않으면서도 우수한 열전 변환 효율을 갖는다.Bi-doped Ti 2 FeNiSb 2 double-half Heuzler alloy of the present invention has excellent thermoelectric conversion efficiency without using expensive rare rapids such as Hf.
아울러, 본 발명의 제조방법을 이용하여 장시간의 열처리(어닐링) 없이 아크멜팅 및 핫프레스 공정을 이용하여 단시간 내에 단일상의 더블 하프 호이즐러 합금의 제조할 수 있다. In addition, by using the manufacturing method of the present invention, it is possible to manufacture a single-phase double-half-Heuzler alloy within a short time by using arcmelting and hot-pressing processes without long-term heat treatment (annealing).
도 1은 더블 하프 호이즐러 합금 Ti2FeNiSb2의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 실시예 1 내지 3의 하프 호이즐러 합금의 X선 회절 패턴이다.
도 3은 실시예 1 내지 3의 하프 호이즐러 합금에 대한 열전성능지수(ZT) 그래프이다1 is a view showing the structure of a double-half-heisler alloy Ti 2 FeNiSb 2 .
2 is an X-ray diffraction pattern of the half-Heuzler alloy of Examples 1 to 3;
3 is a thermoelectric figure of merit (ZT) graph for the half-Heuzler alloys of Examples 1 to 3;
이하, 본 발명을 하기 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by the following Examples and Experimental Examples.
단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.However, the following Examples and Experimental Examples only illustrate the present invention, and the content of the present invention is not limited by the following Examples and Experimental Examples.
<실시예 1> <Example 1>
원료물질인 Ti, Fe, Ni, Sb, Bi 원료를 혼합하여(Ti 2몰 기준 Fe 1몰, Ni 1몰, Sb 1.8몰, Bi 0.2몰) 혼합물을 제조한 후, 상기 혼합물을 Arc beam이 발생될 수 있는 아르곤(Argon) 가스 분위기의 Arc melting furnace에서 80 ampere의 세기로 5 분 동안 멜팅을 수행하고, 1273K의 온도 및 진공 하에서 70 MPa의 강도로 10 분 동안 핫 프레스 공정을 수행하여, Ti2FeNiSb1.8Bi0.2 하프 호이즐러 합금을 제조하였다.After preparing a mixture by mixing raw materials of Ti, Fe, Ni, Sb, and Bi (based on 2 moles of Ti, 1 mole of Fe, 1 mole of Ni, 1.8 moles of Sb, 0.2 mole of Bi), the mixture is subjected to arc beam generation. Melting is performed for 5 minutes at an intensity of 80 ampere in an Arc melting furnace in an argon gas atmosphere that can be, and a hot pressing process is performed for 10 minutes at a temperature of 1273K and an intensity of 70 MPa under vacuum, Ti 2 A FeNiSb 1.8 Bi 0.2 half Heuzler alloy was prepared.
<실시예 2> <Example 2>
원료물질인 Ti, Fe, Ni, Sb, Bi 원료를 혼합하여(Ti 2몰 기준 Fe 1몰, Ni 1몰, Sb 1.9몰, Bi 0.1몰) 혼합물을 제조한 후, 상기 혼합물을 Arc beam이 발생될 수 있는 아르곤(Argon) 가스 분위기의 Arc melting furnace에서 80 ampere의 세기로 5 분 동안 멜팅을 수행하고, 1273K의 온도 및 진공 하에서 70 MPa의 강도로 10 분 동안 핫 프레스 공정을 수행하여, Ti2FeNiSb1.9Bi0.1 하프 호이즐러 합금을 제조하였다.After preparing a mixture by mixing the raw materials Ti, Fe, Ni, Sb, and Bi (1 mol of Fe, 1 mol of Ni, 1.9 mol of Sb, 0.1 mol of Bi based on 2 mol of Ti), the mixture is subjected to arc beam generation Melting is performed for 5 minutes at an intensity of 80 ampere in an Arc melting furnace in an argon gas atmosphere that can be, and a hot pressing process is performed for 10 minutes at a temperature of 1273K and an intensity of 70 MPa under vacuum, Ti 2 A FeNiSb 1.9 Bi 0.1 half Heuzler alloy was prepared.
<실시예 3> <Example 3>
원료물질인 Ti, Fe, Ni, Sb, Bi 원료를 혼합하여(Ti 2몰 기준 Fe 1몰, Ni 1몰, Sb 1.7몰, Bi 0.3몰) 혼합물을 제조한 후, 상기 혼합물을 Arc beam이 발생될 수 있는 아르곤(Argon) 가스 분위기의 Arc melting furnace에서 80 ampere의 세기로 5 분 동안 멜팅을 수행하고, 1273K의 온도 및 진공 하에서 70 MPa의 강도로 10 분 동안 핫 프레스 공정을 수행하여, Ti2FeNiSb1.7Bi0.3 하프 호이즐러 합금을 제조하였다.After preparing a mixture by mixing raw materials Ti, Fe, Ni, Sb, and Bi (1 mol of Fe, 1 mol of Ni, 1.7 mol of Sb, 0.3 mol of Bi based on 2 mol of Ti), the mixture is subjected to arc beam generation Melting is performed for 5 minutes at an intensity of 80 ampere in an Arc melting furnace in an argon gas atmosphere that can be, and a hot pressing process is performed for 10 minutes at a temperature of 1273K and an intensity of 70 MPa under vacuum, Ti 2 A FeNiSb 1.7 Bi 0.3 half Heuzler alloy was prepared.
<실험예 1> X선 회절 분석<Experimental Example 1> X-ray diffraction analysis
도 2는 실시예 1 내지 3의 하프 호이즐러 합금의 X선 회절 패턴이다.2 is an X-ray diffraction pattern of the half-Heuzler alloy of Examples 1 to 3;
도 2의 X선 회전 패턴에 나타난 모든 피크들은 더블 하프 호이즐러의 구조로부터 나온 피크로 다른 불순물에 대한 피크는 전혀 관찰되지 않았다. 따라서, 본 실시들에서 더블 하프 호이즐러 구조의 단일상이 형성되었음을 확인하였다. All of the peaks shown in the X-ray rotation pattern of FIG. 2 were derived from the structure of the double-half Heisler, and no peaks for other impurities were observed. Therefore, it was confirmed that a single phase of the double-half Heusler structure was formed in the present embodiments.
<실험예 2> 열전성능지수<Experimental Example 2> Thermoelectric performance index
상기 실시예 1 내지 3의 하프 호이즐러 합금에 대하여 열전성능지수(ZT)를 계산한 결과를 도 3에 도시하였다. 열전성능지수의 계산을 위하여 다음과 같이 실험 및 측정을 진행하였다.The results of calculating the thermoelectric figure of merit (ZT) for the half-Heuzler alloys of Examples 1 to 3 are shown in FIG. 3 . For the calculation of the thermoelectric figure of merit, experiments and measurements were carried out as follows.
제백계수(Seebeck coefficient)와 전기전도도 측정을 위해 실시예 1 내지 3의 더블 하프 호이즐러 합금을 2×2×8㎣의 직사각형으로, 그리고 열전도도 측정을 위해 10㎜(지름)×1.5㎜(두께)의 디스크 모양(disc shape)으로 잘랐다. 제벡 계수(α)와 전기전도도(ρ)는 헬륨 분위기에서 (Ulvac-Riko ZEM-3) 장비로 각각 온도미분 및 2-포인트 프로브법(temperature differential and 2-point probe methods)을 사용하여 측정하였다. 열전도도(κ)는 진공에서 레이저 플래시 (Ulvac-Riko TC7000) 시스템을 사용하여 열확산도, 비열, 밀도로부터 측정하였다.For measurement of Seebeck coefficient and electrical conductivity, the double-half-Heuzler alloy of Examples 1 to 3 was formed into a rectangle of 2 × 2 × 8 mm 3 , and 10 mm (diameter) × 1.5 mm (thickness) for thermal conductivity measurement ) was cut into a disk shape. Seebeck coefficient (α) and electrical conductivity (ρ) were measured in a helium atmosphere using (Ulvac-Riko ZEM-3) equipment using temperature differential and 2-point probe methods, respectively. Thermal conductivity (κ) was measured from thermal diffusivity, specific heat, and density using a laser flash (Ulvac-Riko TC7000) system in vacuum.
열전 특성의 변화와 이에 대한 온도 의존성은 300K∼850K까지 제벡 계수, 전기전저항, 열전도도 측정으로부터 파악할 수 있었다. 도 3은 온도에 따른 열전성능지수(ZT)를 나타낸 그래프로, 제벡 계수(α)와 전기전도도(ρ), 열전도도(κ)의 값으로부터, 열전성능지수(ZT) 값을 계산한 결과를 나타내었다. Changes in thermoelectric properties and their temperature dependence could be understood from the measurement of Seebeck coefficient, electrical resistance, and thermal conductivity from 300K to 850K. 3 is a graph showing the thermoelectric figure of merit (ZT) according to temperature, and the result of calculating the thermoelectric figure of merit (ZT) from the values of the Seebeck coefficient (α), the electrical conductivity (ρ), and the thermal conductivity (κ). indicated.
열전성능지수(ZT)를 계산한 결과, 최대값은 x=0.2인 경우이었으며, x가 0.1, 0.3의 순으로 높은 열전성능지수(ZT)를 나타내었다. 실시예 1 내지 3 모두에서 Ti2FeNiSb2에 비해 크게 향상된 결과를 나타내었다As a result of calculating the thermoelectric figure of merit (ZT), the maximum value was when x = 0.2, and x showed the highest thermoelectric figure of merit (ZT) in the order of 0.1 and 0.3. In all of Examples 1 to 3, Ti 2 FeNiSb 2 showed significantly improved results compared to
Claims (5)
[화학식 1]
Ti2FeNiSb2-xBix(0.1≤x≤0.3)
Bi-doped Ti 2 FeNiSb 2 Half Heuzler alloy represented by Formula 1 below.
[Formula 1]
Ti 2 FeNiSb 2-x Bi x (0.1≤x≤0.3)
상기 x는 0.1≤x≤0.2의 범위에 있는 것을 특징으로하는 Bi 도핑된 Ti2FeNiSb2 하프 호이즐러 합금.
According to claim 1,
Bi-doped Ti 2 FeNiSb 2 Half Heuzler alloy, characterized in that x is in the range of 0.1≤x≤0.2.
상기 x는 0.2인 것을 특징으로 하는 Bi 도핑된 Ti2FeNiSb2 하프 호이즐러 합금.
3. The method of claim 2,
Bi-doped Ti 2 FeNiSb 2 Half Heuzler alloy, characterized in that x is 0.2.
상기 혼합물을 아크 멜팅을 이용하여 합금화 처리하는 단계; 및
핫 프레스 공정을 수행하는 단계를 포함하여,
하기 화학식 1의 열전재료를 얻는 것을 특징으로 하는 Bi 도핑된 Ti2FeNiSb2 하프 호이즐러 합금의 제조방법.
[화학식 1]
Ti2FeNiSb2-xBix(0.1≤x≤0.3)
preparing a mixture by mixing raw materials of Ti, Fe, Ni, Sb, and Bi;
alloying the mixture using arc melting; and
Including the step of performing a hot press process,
Bi-doped Ti 2 FeNiSb 2 Method for producing a half-Heisler alloy, characterized in that obtaining a thermoelectric material of the following formula (1).
[Formula 1]
Ti 2 FeNiSb 2-x Bi x (0.1≤x≤0.3)
상기 아크 멜팅을 이용한 합금화는 비활성 분위기에서 이루어지는 것을 특징으로하는 Bi 도핑된 Ti2FeNiSb2 하프 호이즐러 합금의 제조방법.5. The method of claim 4,
The alloying using the arc melting is Bi-doped Ti 2 FeNiSb 2 Method for producing a half-Heuzler alloy, characterized in that made in an inert atmosphere.
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JP2011210870A (en) | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Furukawa Co Ltd | Double phase thermoelectric conversion material |
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Double Half-Heuslers, Anand et al., Joule 3, 1226-1238, May 15, 2019 ª 2019 Elsevier Inc. |
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