KR20110092762A - MANUFACTURING METHOD OF Mg2Si THERMOELECTRIC MATERIAL USING MECHANICAL ALLOYING AND Mg2Si THERMOELECTRIC MATERIAL - Google Patents
MANUFACTURING METHOD OF Mg2Si THERMOELECTRIC MATERIAL USING MECHANICAL ALLOYING AND Mg2Si THERMOELECTRIC MATERIAL Download PDFInfo
- Publication number
- KR20110092762A KR20110092762A KR1020100012377A KR20100012377A KR20110092762A KR 20110092762 A KR20110092762 A KR 20110092762A KR 1020100012377 A KR1020100012377 A KR 1020100012377A KR 20100012377 A KR20100012377 A KR 20100012377A KR 20110092762 A KR20110092762 A KR 20110092762A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- thermoelectric material
- mechanical alloying
- powder
- material manufacturing
- alloying
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 238000005551 mechanical alloying Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 229910019752 Mg2Si Inorganic materials 0.000 title abstract 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 34
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910019018 Mg 2 Si Inorganic materials 0.000 claims description 63
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims description 6
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 17
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 15
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 12
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 3
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 3
- 230000005355 Hall effect Effects 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229910018989 CoSb Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019064 Mg-Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019406 Mg—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002665 PbTe Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005679 Peltier effect Effects 0.000 description 1
- 241000920340 Pion Species 0.000 description 1
- 235000002492 Rungia klossii Nutrition 0.000 description 1
- 244000117054 Rungia klossii Species 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005680 Thomson effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000002109 crystal growth method Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 230000005226 mechanical processes and functions Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 239000011856 silicon-based particle Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000010671 solid-state reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- OCGWQDWYSQAFTO-UHFFFAOYSA-N tellanylidenelead Chemical compound [Pb]=[Te] OCGWQDWYSQAFTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/04—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling
- B22F2009/041—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling by mechanical alloying, e.g. blending, milling
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 기계적 합금화 공정을 통하여 Mg와 Si을 합금화하여 열전성능지수가 높은 열전재료를 제조하는 방법 및 이에 의해 획득한 고효율 열전재료 Mg2Si에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of producing a thermoelectric material having a high thermoelectric performance index by alloying Mg and Si through a mechanical alloying process, and a high efficiency thermoelectric material Mg 2 Si obtained thereby.
최근 대체 에너지의 개발 및 절약에 대한 관심이 고조되고 있는 가운데, 효율적인 에너지 변환 물질에 관한 조사 및 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 열-전기 에너지 변환재료인 열전재료에 대한 연구가 가속화되고 있다.Recently, as interest in development and saving of alternative energy is increasing, researches and studies on efficient energy conversion materials are actively conducted. In particular, research on thermoelectric materials, which are thermo-electric energy conversion materials, has been accelerated.
이러한 열전재료는 열을 전기로 또는 전기를 열로 직접 변화시키는 기능을 갖는 금속 또는 세라믹재로서, 온도차만 부여하면 가동 부분 없이도 발전이 가능하다는 장점이 있다.Such a thermoelectric material is a metal or ceramic material having a function of directly changing heat to electricity or electricity directly to heat, and there is an advantage in that power generation is possible without a moving part by providing only a temperature difference.
이런 열전재료는 19세기 초에 열전현상인 제백효과(Seeback effect), 펠티에효과(Peltier effect), 톰슨효과(Thomson effect)의 발견 후, 1930년대 후반부터 반도체의 발전과 더불어 열전성능 지수가 높은 열전재료로 개발되고 있다.This thermoelectric material was developed in the late 1930s after the discovery of the thermoelectric phenomena, Seeback effect, Peltier effect, and Thomson effect. It is developed as a material.
최근 열전재료는, 열전발전 특성을 이용하여 산간 벽지용, 우주용, 군사용 등의 특수 전원장치로의 사용되고 있으며, 또 열전냉각 특성을 이용하여 반도체 레이저 다이오드, 적외선 검출소자 등에서 정밀한 온도제어나 컴퓨터 관련 소형 냉각기둥 등에 사용되고 있다.Recently, thermoelectric materials have been used as special power supply devices such as mountain wallpaper, space, military, etc., using thermoelectric power generation characteristics. It is used for small cooling columns.
이처럼, 열전재료를 활용하는 분야가 넓어짐에 따라 효율이 우수한 열전재료의 필요성이 대두되고 있다. As such, as the field of using thermoelectric materials expands, a need for thermoelectric materials having excellent efficiency is emerging.
열전재료의 효율은 무차원 열전성능지수(dimensionless figure of merit)로 평가되며, 이는 ZT=α2Tρ-1λ- 1 로 정의된다. α는 제백계수, T는 전대온도, ρ는 전기비저항 그리고 λ는 열전도도이다. The efficiency of a thermoelectric material is evaluated by the dimensionless figure of merit, which is defined as ZT = α 2 Tρ −1 λ − 1 . α is the Seebeck coefficient, T is the maximum temperature, ρ is the electrical resistivity, and λ is the thermal conductivity.
우수한 열전특성을 갖기 위한 기본조건으로는 단위격자가 클 것, 결정구조가 복잡할 것, 원자질량이 무거울 것, 공유결합이 강할 것, 유효 운반자 질량이 클 것, 운반자 이동도가 높을 것(~103cm2/Vs), 에너지 밴드갭(~KBT)이 좁을 것, 그리고 구성 원자 간의 전기 음성도 차이가 작을 것이 요구된다. Basic conditions for excellent thermoelectric properties include large unit lattice, complex crystal structure, heavy atomic mass, strong covalent bonds, large effective carrier mass, and high carrier mobility. 10 3 cm 2 / Vs), narrow energy bandgap (~ K B T), and small differences in electronegativity between constituent atoms are required.
그 중 최근 열전재료로 각광받게 된 Mg2Si는 기존의 열전재료 PbTe, CoSb3과 비교 시, 높은 제백계수, 높은 전기전도도, 낮은 열전도도 때문에 고성능 열전재료로 이용될 수 있다. 또 Mg2Si는 친환경적인 재료(non-toxic)로서, 그 구성성분이 지구 지각에 풍부하게 존재한다는 점에서 더욱 큰 관심의 대상이 되고 있다.Among them, Mg 2 Si, which has recently been spotlighted as a thermoelectric material, can be used as a high-performance thermoelectric material because of its high Seebeck coefficient, high electrical conductivity, and low thermal conductivity, compared to conventional thermoelectric materials PbTe and CoSb 3 . Mg 2 Si is also a non-toxic material and is of greater interest in that its constituents are abundant in the earth's crust.
한편, 종래의 열전재료 제조방법에는 대역용융법에 의한 단결정 성장법, 분쇄에 의한 분말 소결법, 장시간 소둔법 등이 있으나 균질한 합금을 얻기 어렵고 분말 제조 과정 및 처리 과정에서의 불순물 혼입 등으로 캐리어 농도의 변화가 우려된다. 또 분말 제조시간이 길어지는 등 많은 문제점이 제기되고 있었다. On the other hand, conventional thermoelectric material manufacturing methods include single crystal growth by band melting, powder sintering by grinding, long annealing, etc. Is concerned about the change. In addition, many problems have been raised, such as lengthening of powder production time.
특히, 열전재료로써 Mg2Si(Mg2BIV의 구성물,(BIV= Si,Ge,Sn))가 각광받고 있음에도, 원소 Mg와 Si는 구성성분 간의 큰 증기압 차이 및 비용해성으로 인해 양 원소를 결합이 어렵다는 문제점이 있었다.In particular, although Mg 2 Si (a component of Mg 2 B IV , (B IV = Si, Ge, Sn)) is spotlighted as a thermoelectric material, elements Mg and Si are both elements due to large vapor pressure difference and insolubility of the components. There was a problem that it is difficult to combine.
다시 말해, Mg2Si의 균질한 조성물 획득은 휘발성과 반응성이 큰 Mg와 상대적으로 고융점인 Si의 양 원소의 성질 차이로 인해, 기존의 용해 또는 결정성상법에 의한 고온합성법으로는 극복하기 어렵다는 문제점이 있다.
In other words, obtaining a homogeneous composition of Mg 2 Si is difficult to overcome by the high temperature synthesis method by the conventional dissolution or crystalline phase method due to the difference in the properties of both volatile and reactive Mg and the relatively high melting point both elements of Si. There is a problem.
본 발명의 목적은 기계적 합금 공정을 통해 얻은 균질한 Mg2Si 분말을 열간 가압하고 도핑하여 열전성능지수가 높은 고효율 열전재료 Mg2Si 제조방법을 제공하기 위한 것이다. An object of the present invention is to provide a high-efficiency thermoelectric material Mg 2 Si manufacturing method having a high thermoelectric performance index by hot pressing and doping homogeneous Mg 2 Si powder obtained through a mechanical alloy process.
본 발명의 또 다른 목적은 열전성능지수가 높은 고효율 열전재료, Mg2Si을 제공하기 위한 것이다.
Still another object of the present invention is to provide a high efficiency thermoelectric material, Mg 2 Si, having a high thermoelectric performance index.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 아래와 같은 단계로 이루어지는 고효율 열전재료 제조방법을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a high efficiency thermoelectric material manufacturing method consisting of the following steps.
원소 상태의 Mg 및 Si 분말을 준비하는 단계;Preparing Mg and Si powder in an elemental state;
상기 분말을 혼합하는 단계;Mixing the powder;
혼합된 분말을 기계적 합금화 처리하는 단계; 및Mechanically alloying the mixed powder; And
상기 기계적 합금화 처리된 분말을 열간 성형하는 단계.Hot forming the mechanically alloyed powder.
본 발명자는 열전재료로써 Mg2Si를 보다 효율적으로 생산하기 위한 방법을 연구하던 중, 고상 상태의 Mg와 Si 원소 분말을 기계적 합금 공정 처리한 경우 균일한 합금분말을 얻을 수 있음을 알게 되었다.The present inventors have been studying a method for producing Mg 2 Si more efficiently as a thermoelectric material, and have found that a uniform alloy powder can be obtained when the Mg and Si element powders in a solid state are subjected to a mechanical alloy process.
더불어 이러한 공정이 종래 열전재료 제조방법인 용해 및 분쇄법과 비교하여 제조단가를 낮출 수 있다는 것을 알게 되어 본 발명을 완성하기에 이르렀다.In addition, the present inventors have found that the manufacturing cost can be lowered compared to the melting and pulverizing method, which is a conventional thermoelectric material manufacturing method, to complete the present invention.
기계적 합금 공정은 고상상태반응(solid state reaction)에서, 원소 분말을 단단한 볼(혹은 강구)과 함께 높은 기계적 에너지로 교반 혹은 볼밀링(ball milling)시켜 합금분발을 얻는 공정에 관한 것이다.The mechanical alloying process relates to a process for obtaining an alloy powder by stirring or ball milling an elemental powder with a solid ball (or steel ball) at high mechanical energy in a solid state reaction.
이런 기계적 합금화 공정에서는 금속, 세라믹, 폴리머 등 모든 물질이 대상이 되고, 상(phase)으로는 고상, 액상, 기상의 각종 조합이 가능하다. In this mechanical alloying process, all materials such as metals, ceramics, and polymers are targeted, and various combinations of solid phase, liquid phase, and gas phase are possible as phases.
일반적으로 기계적 합금화 공정은 분말형상의 변화에 따라 크게 3단계로 구분된다. 먼저 초기 단계에는 구성 원소 분말이 볼 사이에 반복적인 충돌에 의한 냉간압접(cold pressure welding)이 지배적으로 일어나서 분말이 조대화가 되는 단계이다. In general, the mechanical alloying process is divided into three stages according to the change in powder shape. First, in the initial stage, the constituent powder is predominantly cold pressure welding due to repeated collisions between the balls and the powder becomes coarse.
이때 분말 단면 구조를 보면 구성 원소 분말들이 층상구조로 이루고 있으나 원자 규모의 혼합, 즉 합금화는 이루어지지 않는다. In this case, the powder cross-sectional structure shows that the constituent powders have a layered structure, but the atomic scale mixing, that is, alloying is not performed.
다음의 중간 단계에서는 조대화된 입자들이 계속적인 가공 경화가 이루어지는 단계로서, 이때에도 분말의 합금화는 이루어지지 않으나 구성 분말 성분이 매우 미세하게 혼합되어 있는 단계이다. 마지막 단계는 균일한 입도 분포를 가지는 수십 ㎛ 크기의 미세입자만이 출현하는 정상단계(steady-state stage)로서, 기계적 합금화가 완료되는 단계이다. 즉 원소 분말은 고에너지의 파괴와 압접을 반복하여 거침으로써 합금분말로 변화하게 된다.In the next intermediate step, the coarse particles are subjected to continuous work hardening, in which powder is not alloyed but the powder components are mixed very finely. The final stage is a steady-state stage in which only tens of micrometer-sized microparticles with a uniform particle size distribution appear, and mechanical alloying is completed. In other words, the element powder is changed into an alloy powder by repeatedly breaking high energy and pressing.
한편 기계적 합금화 처리된 분말을 열간 성형한 후에는 도핑(doping) 단계를 수행하는 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable to perform a doping step after hot forming the mechanical alloying powder.
이러한 본 발명 공정이 종래 열전재료 제조방법인 용해 및 분쇄법과 비교하여 제조단가를 낮출 수 있는 장점이 있어, 이를 통해 열전성능지수가 높아 열전재료로 각광받을 수 있는 Mg2Si를 제조할 수 있다.
This invention process has the advantage of lowering the manufacturing cost compared to the melting and grinding method of the conventional thermoelectric material manufacturing method, through which the thermoelectric performance index can be produced Mg 2 Si that can be spotlighted as a thermoelectric material.
이상 설명한 본 발명에 의하면, 기계적 합금 공정을 통해 열전재료로 각광 받고 있는 Mg2Si를 종래 열전재료 제조방법인 용해 및 분쇄법과 비교하여 낮은 비용으로 제조할 수 있다.According to the present invention described above, Mg 2 Si, which has been spotlighted as a thermoelectric material through a mechanical alloying process, can be manufactured at a lower cost than the melting and grinding method of a conventional thermoelectric material manufacturing method.
또 이로써 열전성능지수가 우수한 열전재료 Mg2Si를 제공할 수 있다.
In addition, it is possible to provide a thermoelectric material Mg 2 Si having an excellent thermoelectric performance index.
도 1은 본 발명 열전재료 제조 방법의 바람직한 실시예에 따라 24시간 동안 기계적 합금에 의해 합성된 Mg2Si 분말의 사진이다.
도 2는 도 2는 본 발명 열전재료 제조 방법에 따라 기계적 합금화 및 열간 가압을 거친 Mg2Si의 X-선 회절 패턴을 나타내는 그래프로서, (a)12시간 동안 기계적 합금 공정을 거친 Mg2Si의 X-선 회절 패턴, (b)24시간 동안 기계적 합금 공정을 거친 Mg2Si의 X-선 회절 패턴, (c)1073K에서 가압된 Mg2Si의 X-선 회절 패턴이다.
도 3은 열간 가압된 Mg2Si의 미세 구조를 나타내는 사진으로서, (a)773K에서 가압한 Mg2Si의 미세 구조, (b)873K에서 가압한 Mg2Si의 미세 구조, (c)973K에서 가압한 Mg2Si의 미세 구조, (d)1073K에서 가압한 Mg2Si의 미세 구조를 나타내는 사진이다.
도 4는 열간 가압 온도에 따른 벌크의 밀도(bulk density) 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는 열간 가압된 Mg2Si의 다양한 열전 특성을 나타내는 그래프로서, (a)전자 전도도, (b)제백계수, (c)열전도도, (d)성능지수 값을 나타내는 그래프이다.1 is a photograph of Mg 2 Si powder synthesized by a mechanical alloy for 24 hours according to a preferred embodiment of the method of manufacturing a thermoelectric material of the present invention.
Figure 2 Figure 2 is a graph showing the thermoelectric material of the present invention the X- ray diffraction patterns of the mechanical alloying and hot pressing coarse Mg 2 Si in accordance with the manufacturing method, (a) Mg 2 Si alloy subjected to the mechanical process, for 12 hours X-ray diffraction pattern, (b) X-ray diffraction pattern of Mg 2 Si subjected to mechanical alloying process for 24 hours, (c) X-ray diffraction pattern of Mg 2 Si pressurized at 1073K.
Figure 3 is a photograph showing the microstructure of the hot pressurized Mg 2 Si, (a) fine structure of Mg 2 Si pressed at 773K, (b) the microstructure of the Mg 2 Si pressed at 873K, (c) at 973K a photograph showing the microstructure of a pressure on the microstructure of a pressurized Mg 2 Si, (d) 1073K Mg 2 Si.
4 is a graph showing the bulk density change according to the hot press temperature.
5 is a graph showing various thermoelectric properties of hot-pressed Mg 2 Si, (a) electron conductivity, (b) Seebeck coefficient, (c) thermal conductivity, and (d) performance index values.
이하, 본 발명의 구성을 구체적인 실시예를 들어 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예로만 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in more detail with reference to specific examples, but the scope of the present invention is not limited to the following examples.
본 실시예에 따른 열전재료를 제조하기 위해, 먼저 Mg분말(<149㎛, 순도 99.99%), 실리콘 분말(<45㎛, 순도 99.99%)의 고순도 원료물질을 준비하였다. 상기 두 고순도 물질과 강철볼(harden steel balls)을 합금화 용기(steel vial)에 넣었다.In order to manufacture the thermoelectric material according to this embodiment, first, a high purity raw material of Mg powder (<149 μm, purity 99.99%) and silicon powder (<45 μm, purity 99.99%) was prepared. The two high purity materials and hard steel balls were placed in an alloy vial.
그리고 상기 원료 Mg, Si 및 합금물 Mg2Si의 산화를 억제하기 위하여, 진공밸브가 장착된 합금화 용기(steel vial)를 진공상태로 만든 후 아르곤 가스로 2-3회 반복 충진하여 불활성 분위기로 만들었다.In order to suppress the oxidation of the raw material Mg, Si and the alloy Mg 2 Si, an alloying vessel equipped with a vacuum valve (vacuum) was made in a vacuum state and filled with argon gas 2-3 times in an inert atmosphere. .
그 다음에 상기 용기를 유성형 분쇄기(Fritsch사의 Pulverisette 5 모델)에 넣어 12 내지 24시간 동안 기계적 합금 공정 처리하였다. 합성된 분말은 진공 상태에서 2시간 동안 70MPa의 압력, 온도 773 내지 1073K에서, 내경이 10mm인 원통형 텅스텐 카바이드 용기에서 열간 성형을 하였다.The vessel was then placed in a planetary grinder (Pulverisette 5 model of Fritsch) and subjected to mechanical alloy processing for 12 to 24 hours. The synthesized powder was hot formed in a cylindrical tungsten carbide container having an inner diameter of 10 mm at a pressure of 70 MPa at a temperature of 773 to 1073 K for 2 hours in a vacuum state.
이와 같이 하여 얻어진 재료에 대해 X선 회절결과를 통해 상분석을 수행하였다. X선 분석은 CuKα광선(40kV, 200mA)을 사용한 X선 회절장치(Rigaku사의 DMAX2500VPC 모델)를 통해 이루어졌다. 열간 가압된 펠렛은 제백계수(Seebeck coefficient)와 전기 전도도 측정을 위해 3 x 3 x 10mm3의 직사각형으로, 그리고 열전도도와 홀효과(Hall effect) 측정을 위해 10mm(지름) x 1mm(두께)의 디스크 모양(disc shape)으로 잘랐다. Keithley사의 7065 시스템 장비를 이용하여 온도 300K, 전류 50mA, 크기 1T의 일정한 자기장 조건 하에서 홀효과(Hall effect)를 측정하였다.The material obtained in this way was subjected to phase analysis through X-ray diffraction results. X-ray analysis was performed with an X-ray diffractometer (Dig2500VPC model from Rigaku) using CuK α light (40 kV, 200 mA). Hot pressed pellets are 3 x 3 x 10 mm 3 rectangles for Seebeck coefficient and electrical conductivity measurements, and 10 mm (diameter) x 1 mm (thickness) disks for thermal conductivity and Hall effect measurements. Cut into disc shape. The Hall effect was measured using a Keithley 7065 system instrument under constant magnetic field conditions of temperature 300K, current 50mA and size 1T.
제백계수(α)와 전기전도도(σ)는 헬륨 분위기에서 Ulvac-Riko SEM-M8 장비로 각각 온도 미분 및 4프로브법(temperature differential and 4-probe methods)을 사용하여 측정되었다.Seebeck coefficient (α) and electrical conductivity (σ) were measured by temperature differential and 4-probe methods, respectively, on a Ulvac-Riko SEM-M8 instrument in a helium atmosphere.
열전도도(κ)는 진공에서 레이저 플래시 Ulvac-Riko TC7000 시스템을 사용하여 열확산도(D), 비열(Cp), 밀도(d)로부터 측정하였다.Thermal conductivity (κ) was measured from thermal diffusivity (D), specific heat (C p ) and density (d) using a laser flash Ulvac-Riko TC7000 system in vacuum.
도 1은 24시간 동안 기계적 합금 공정에 의해 합성된 Mg2Si 분말의 SEM 사진으로서, 평균 수 ㎛의 입자 크기가 얻어졌고 입자의 모양은 불규칙함을 확인할 수 있다. Figure 1 is a SEM photograph of the Mg 2 Si powder synthesized by a mechanical alloying process for 24 hours, the average particle size of several μm was obtained and it can be seen that the shape of the particles are irregular.
원료물질인 원소 Mg는 크기 149㎛ 이하의 입자로서 연성을 가지고 있고, 원소 Si는 45㎛ 이하의 입자로서 취성을 가지고 있다. The element Mg, which is a raw material, has ductility as particles having a size of 149 µm or less, and the element Si has brittleness as particles of 45 µm or less.
기계적 합금 공정은, 냉간압접과 파쇄가 연속적으로 일어나고 그 결과 미세한 입자 크기와 상균질화가 얻어질 수 있는 독특한 고상 합금 공정이기 때문에, Mg-Si (연성-취성) 시스템에서 기계적 합금 공정이 성공적으로 이루어져 Mg2Si 입자가 합성될 수 있음을 알 수 있다.Since the mechanical alloying process is a unique solid-state alloying process in which cold welding and crushing occur continuously and as a result fine grain size and phase homogenization can be obtained, the mechanical alloying process has been successfully performed in Mg-Si (ductile-brittle) system. It can be seen that Mg 2 Si particles can be synthesized.
도 2는 기계적 합금에 의한 Mg2Si 분말과 열간 가압된 Mg2Si 성형품에 대한 X선 회절 패턴이다. 밀링 시간이 늘어남에 따라, Mg 및 Si의 피크 강도가 낮아지고, Mg2Si 음영(reflection)이 발생되는 것을 알 수 있다. 더욱이 회절 피크는 격자 변형의 증가와 입자 크기 감소로 인해 넓어졌다. FIG. 2 is an X-ray diffraction pattern of Mg 2 Si powder and hot pressed Mg 2 Si molded product by a mechanical alloy. FIG. It can be seen that as the milling time increases, the peak intensities of Mg and Si are lowered and Mg 2 Si reflection occurs. Moreover, the diffraction peaks widened due to the increase in lattice strain and decrease in particle size.
도 2에서 (a)는 밀링시간 12시간일 때의 Mg2Si로서, Si, Mg의 피크가 다소 나타난 것으로 보아 합금화가 완전히 일어나지 않았음을 알 수 있다. 따라서 12시간 이상 기계적 합금 공정 처리하는 것이 바람직하다. In FIG. 2, (a) shows Mg 2 Si at a milling time of 12 hours, and the peaks of Si and Mg appeared somewhat, indicating that alloying did not occur completely. Therefore, it is preferable to carry out mechanical alloy process treatment for 12 hours or more.
도 2의 (b)에 나타난 바와 같이, 밀링시간이 24시간이 될 때 Mg2Si의 단일상이 나타났고 다른 제2상들은 어떤 것도 나타나지 않았다. 이들 입자가 1073K에서 열간 성형에 의해 강화되어 Mg2Si 상이 유지될 수 있었다. 이는 곧 기계적 합금화 및 열간 성형을 거친 Mg2Si 화합물이 열역학적으로 안정적임을 의미한다. As shown in FIG. 2 (b), when the milling time was 24 hours, a single phase of Mg 2 Si appeared and none of the other second phases appeared. These particles could be strengthened by hot forming at 1073K to maintain the Mg 2 Si phase. This means that the Mg 2 Si compound, which has undergone mechanical alloying and hot forming, is thermodynamically stable.
그러나 도 2의 (c)에서 MgO에 대한 약간의 회절 피크를 확인할 수 있다. 이는 비록 진공상태에서 행하였을지라도 마그네슘이 열간 성형 공정 동안에 고온에서 산화되었음을 알 수 있다. 이는 마그네슘이 화학적으로 반응성이 높으며, 특히 산소와 수증기에 대해 높기 때문이다.However, some diffraction peaks for MgO can be seen in Figure 2 (c). It can be seen that even if done in a vacuum, magnesium was oxidized at high temperature during the hot forming process. This is because magnesium is chemically responsive, especially for oxygen and water vapor.
표 1은 온도 300K에서 진성 Mg2Si의 전기 전달 특성을, 다른 문헌에 나타난 값과 비교하여 나타내는 것이다. Table 1 shows the electrical transfer properties of intrinsic Mg 2 Si at a temperature of 300K compared to the values shown in other literature.
표 1에서 홀계수(Hall coefficient)는 (-)로서, 이는 전기 전도가 대부분 전자에 의한 것임을 의미한다. 연구 결과, 열간 성형된 Mg2Si의 전자 농도(carrier concentration)는 2.4 X 1017cm- 3 이고, 홀이동도(Hall mobility)는 48 cm2V-1s-1로서, 이들은 방전 플라즈마 소결된 Mg2Si(spark-plasma-sintered Mg2Si) 또는 결정 성장된 Mg2Si보다 낮음을 알 수 있다. The Hall coefficient in Table 1 is (-), which means that the electrical conduction is mostly due to electrons. As a result, the carrier concentration of hot-formed Mg 2 Si was 2.4 X 10 17 cm - 3 and Hall mobility was 48 cm 2 V -1 s -1 , which was discharge plasma sintered It can be seen that it is lower than spark-plasma-sintered Mg 2 Si (Mg 2 Si) or crystal-grown Mg 2 Si.
이는 화학적 순도, 입자의 크기 및 2차상(예를 들어 MgO) 존재 여부 등의 차이에 의한 것일 수 있다. 실제로, 1017cm-3의 전자 농도는 열전 응용을 위해서는 너무 낮은 값이다. 좋은 열전재료는 1019 ~ 1020의 전자 농도를 가져야 한다. 그러므로 진성 Mg2Si에 적절한 원자가 도핑되어야 하는데, 이에 대해서는 더 연구가 진행되어야 할 것이다.
This may be due to differences in chemical purity, particle size and the presence of a secondary phase (eg MgO). Indeed, an electron concentration of 10 17 cm -3 is too low for thermoelectric applications. Good thermoelectric materials should have an electron concentration of 10 19 to 10 20 . Therefore, an appropriate atom should be doped with intrinsic Mg 2 Si, which will be further studied.
[[
cmcm
33
CC
-1-One
]]
[[
cmcm
-3-3
]]
[[
cmcm
22
VV
-1-One
ss
-1-One
]]
도 3 및 도 4는 서로 다른 온도에서 열간 성형된 Mg2Si의 밀도와 미세 구조의 변화를 나타낸다. 성형 온도가 높아짐에 따라, 미세 구조는 더욱 조밀하게 됨을 확인할 수 있다. 1073 K에서 성형된 시료는 거의 완전한 밀도를 나타내는데, 이는 Mg2Si의 이론 밀도인 2.001 gcm-3에 근접하는 값임을 알 수 있다.3 and 4 show the change in density and microstructure of Mg 2 Si hot formed at different temperatures. As the molding temperature increases, it can be seen that the fine structure becomes more dense. Samples molded at 1073 K exhibit nearly complete density, which is equivalent to 2.001 gcm -3 , the theoretical density of Mg 2 Si. It can be seen that the value is close.
도 5는 Tani 등에 의해 보고된 자료(J. Tani and H. Kido, Physica B364,218)와 비교한, Mg2Si의 온도에 따른 열전 특성 변화를 나타낸다.FIG. 5 shows the change in thermoelectric properties with temperature of Mg 2 Si compared with data reported by Tani et al. (J. Tani and H. Kido, Physica B364,218).
고농도로 도핑된 n-형 반도체의 전자전도도(σ)는 아래 식 (1)로 표현할 수 있다.The electron conductivity (σ) of the highly doped n-type semiconductor can be expressed by the following equation (1).
(1)
(One)
여기서, μ는 전자이동도(electron mobility), m*는 전자의 유효질량(effective mass of electron), τ는 전자 이완시간(relaxation time of electron)이다. Where μ is electron mobility, m * is the effective mass of electrons, and τ is the relaxation time of electrons.
도 5의 (a)는 Mg2Si에 있어서 전기 전도도의 온도 의존성을 나타낸다. 전기 전도도는 온도가 상승함에 따라 급격하게 증가하는데, 이는 진성 Mg2Si는 마치 비축퇴(non-degenerate) 반도체처럼 행동함을 의미한다. 즉 고온에서는 0.77eV의 밴드갭에 기인하는 진성 전도에 의해 전기 전도도가 증가된다. 전기 전도도의 온도 의존성이 나타나는 것은, 진성 전도에 의한 캐리어 농도 증가가 전자-포논산란(electron-phonon scattering)에 의한 전자 이동 감소를 극복하기 때문이다. FIG. 5A shows the temperature dependence of electrical conductivity in Mg 2 Si. Electrical conductivity rapidly increases with increasing temperature, which means that intrinsic Mg 2 Si behaves like a non-degenerate semiconductor. That is, at high temperatures, electrical conductivity is increased by intrinsic conduction due to a bandgap of 0.77 eV. The temperature dependence of electrical conductivity is shown because the increase in carrier concentration due to intrinsic conductivity overcomes the reduction of electron transfer due to electron-phonon scattering.
이와 관련하여, n-형 반도체의 제백계수(α)는 아래 식 (2)와 같다. In this regard, the Seebeck coefficient α of the n-type semiconductor is as shown in Equation (2) below.
(2) (2)
κ는 볼츠만 상수, e는 전하량, r은 에너지 의존성 이완시간의 멱함수 지수, Ec는 전도대의 바닥상태 에너지, Ef는 페르미 에너지, T는 절대온도, Nc는 전도대에서의 유효 밀도, n은 전자농도이다. κ is Boltzmann constant, e is charge amount, r is power function exponent of energy dependent relaxation time, Ec is ground state energy of conduction band, E f is Fermi energy, T is absolute temperature, Nc is effective density in conduction band, n is electron Concentration.
도 5의 (b)에 나타난 바와 같이, 온도가 증가됨에 따라 제백계수의 절대값은 감소되는데, 이는 진성 전도에 의한 전자 농도 증가에 기인한다. 제백계수는 음의 값을 나타내는데, 이는 표 1의 홀계수 값의 부호와 잘 일치하며, 진성 Mg2Si가 n-형 반도체임을 나타낸다. As shown in (b) of FIG. 5, as the temperature is increased, the absolute value of the Seebeck coefficient decreases due to the increase in the electron concentration due to intrinsic conduction. The Seebeck coefficient shows a negative value, which is in good agreement with the sign of the Hall coefficient values in Table 1, indicating that the intrinsic Mg 2 Si is an n-type semiconductor.
한편, 열전도(κ)는 포논(phonon)에 의한 격자 열전도도(κL) 및 캐리어에 의한 전자 열전도도(κE)의 합이며, 아래 식 (3)으로 표현된다. On the other hand, the thermal conductivity κ is the sum of lattice thermal conductivity κ L due to phonon and electron thermal conductivity κ E due to carrier, and is represented by the following formula (3).
(3) (3)
d는 밀도, Cp는 비열, D는 열확산도이다. 두 요소는 비데만 프란쯔 법칙(Wiedemann-Franz law, κE=LσT)에 의해 분리될 수 있는데, 계산을 위해 로렌쯔수는 상수(L=2.45 X 10-8 V2K-2)로 가정한다. d is density, Cp is specific heat, and D is thermal diffusivity. The two elements can be separated by the Wiedemann-Franz law (κ E = LσT), for which the Lorentz number is assumed to be a constant (L = 2.45 X 10 -8 V 2 K -2 ). .
도 5의 (c)는 Mg2Si 열전도도의 온도 의존성을 나타낸다. 열전도도는 온도 증가에 따라 감소하며, 650K를 넘어서는 거의 일정함을 알 수 있다. 5 (c) shows the temperature dependence of the Mg 2 Si thermal conductivity. The thermal conductivity decreases with increasing temperature, and it can be seen that it is almost constant beyond 650K.
격자 요소와 전자적 요소를 분리함으로써, 진성 Mg2Si에서 열전도도에는 격자 기여도가 지배적이고, 조사된 모든 온도에서 열전도도의 99%는 격자 요소의 기여에 의한 것임을 이 계산을 통해 확인할 수 있었다. 이는, 온도가 증가하여 전기 전도도가 높아지고 그에 따라 전자의 열전도도가 증가된다고 해도, 캐리어 농도(1017cm-3)가 낮기 때문이다.By separating the lattice element from the electronic element, it can be confirmed from this calculation that the lattice contribution to the thermal conductivity in intrinsic Mg 2 Si is dominant, and that 99% of the thermal conductivity is attributable to the lattice element at all temperatures investigated. This is because the carrier concentration (10 17 cm -3 ) is low, even if the temperature increases to increase the electrical conductivity and hence the electron's thermal conductivity.
열전성능지수(thermoelectric figure-of-merit, Z)의 효율은 아래 식 (4)에 의해 결정된다(C.B. Vining, CRC Handbook of Thermoelectrics, Ed. by D. M. Rowe, CRC Press, New York, p.277(1995))The efficiency of the thermoelectric figure-of-merit (Z) is determined by equation (4) below (CB Vining, CRC Handbook of Thermoelectrics, Ed. By DM Rowe, CRC Press, New York, p. 277 ( 1995))
(4) (4)
me는 전자의 질량이다. m e is the mass of the electron.
도 5의 (d)는 Mg2Si 열전성능지수(Z)의 온도 의존성을 나타낸다. 도 5(d)를 통해 300K부터 500K까지 구간에서는 온도 증가에 따라 Z 값이 증가하고, 850K까지 유지됨을 확인할 수 있다. 그러나 진성 Mg2Si의 Z값은 낮은 전기전도도로 인해 낮다. 이는 도핑으로 캐리어 농도를 높임으로써 개선될 수 있다. 5 (d) shows the temperature dependency of the Mg 2 Si thermoelectric performance index (Z). It can be seen from FIG. 5 (d) that the Z value increases with increasing temperature in the section from 300K to 500K and is maintained up to 850K. However, the Z value of intrinsic Mg 2 Si is low due to the low electrical conductivity. This can be improved by increasing the carrier concentration with doping.
이상으로부터 기계적 합금화와 열간 가압은 연성을 가지는 Mg과 취성이 높은 Si의 열전재료의 제조에 있어서 우수한 방법임을 확인할 수 있었다.From the above, it was confirmed that mechanical alloying and hot pressing were excellent methods for producing thermoelectric materials of ductile Mg and highly brittle Si.
즉 기존의 용해 또는 결정성장법에 의한 고온합성법이 갖는 문제점인, 휘발성과 반응성이 큰 Mg와 상대적으로 고융점인 Si의 양 원소의 성질 차이로 인한 Mg2Si의 균질한 조성물 획득의 난점을, 본 발명의 기계적 합금화에 따른 고상반응으로서의 저온합성법을 통해 극복하였음을 알 수 있다.In other words, the difficulty of obtaining a homogeneous composition of Mg 2 Si due to the difference in properties between the high volatility and reactivity Mg and the relatively high melting point of both elements of Si, which is a problem of high temperature synthesis method by the conventional melting or crystal growth method, It can be seen that the low-temperature synthesis method as a solid phase reaction according to the mechanical alloying of the present invention was overcome.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다. Simple modifications and variations of the present invention can be easily made by those skilled in the art, and all such modifications or changes can be seen to be included in the scope of the present invention.
Claims (11)
상기 분말을 혼합하는 단계;
혼합된 분말을 기계적 합금화 처리하는 단계; 및
상기 기계적 합금화 처리된 분말을 열간 성형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기계적 합금화에 의한 Mg2Si 열전재료 제조방법.Preparing Mg and Si powder in an elemental state;
Mixing the powder;
Mechanically alloying the mixed powder; And
Mg 2 Si thermoelectric material manufacturing method by mechanical alloying comprising the step of hot forming the mechanical alloying powder.
상기 열간 성형 단계 이후, 도핑 단계를 추가하는 것을 특징으로 하는, 기계적 합금화에 의한 Mg2Si 열전재료 제조방법.The method according to claim 1,
After the hot forming step, characterized in that the addition of the doping step, Mg 2 Si thermoelectric material manufacturing method by mechanical alloying.
상기 기계적 합금화 처리가 밀링에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는, 기계적 합금화에 의한 Mg2Si 열전재료 제조방법.The method according to claim 1,
The mechanical alloying treatment is performed by milling, Mg 2 Si thermoelectric material manufacturing method by mechanical alloying.
상기 밀링이 12시간 이상 이루어지는 것을 특징으로 하는, 기계적 합금화에 의한 Mg2Si 열전재료 제조방법.The method according to claim 3,
The milling is carried out for more than 12 hours, Mg 2 Si thermoelectric material manufacturing method by mechanical alloying.
상기 밀링이 24시간 이상 이루어지는 것을 특징으로 하는, 기계적 합금화에 의한 Mg2Si 열전재료 제조방법.The method according to claim 4,
The milling is performed for 24 hours or more, Mg 2 Si thermoelectric material manufacturing method by mechanical alloying.
상기 열간 성형 온도가 773-1073K인 것을 특징으로 하는, 기계적 합금화에 의한 Mg2Si 열전재료 제조방법.The method according to claim 1,
The hot forming temperature is 773-1073K, Mg 2 Si thermoelectric material manufacturing method by mechanical alloying.
상기 Mg 분말의 크기가 149μm보다 작고, 상기 Si 분말의 크기가 45μm보다 작은 것을 특징으로 하는, 기계적 합금화에 의한 Mg2Si 열전재료 제조방법.The method according to claim 1,
The size of the Mg powder is smaller than 149μm, the size of the Si powder is smaller than 45μm, Mg 2 Si thermoelectric material manufacturing method by mechanical alloying.
상기 기계적 합금화 처리가 불활성 분위기에서 이루어지는 것을 특징으로 하는, 기계적 합금화에 의한 Mg2Si 열전재료 제조방법.The method according to claim 1,
The mechanical alloying treatment is performed in an inert atmosphere, Mg 2 Si thermoelectric material manufacturing method by mechanical alloying.
상기 원료 Mg, Si 및 Mg2Si의 산화를 억제하기 위하여, 진공밸브가 장착된 합금화 용기를 사용하는 것을 특징으로 하는, 기계적 합금화에 의한 Mg2Si 열전재료 제조방법.The method according to claim 1,
A method of producing Mg 2 Si thermoelectric material by mechanical alloying, characterized in that an alloying vessel equipped with a vacuum valve is used to suppress oxidation of the raw materials Mg, Si and Mg 2 Si.
상기 합금화 용기를 진공상태로 만든 뒤 아르곤 가스로 2-3회 반복 충진하는 것을 특징으로 하는, 기계적 합금화에 의한 Mg2Si 열전재료 제조방법.The method according to claim 9,
Mg 2 Si thermoelectric material manufacturing method by mechanical alloying, characterized in that the alloying vessel is vacuumed and then repeatedly filled with argon gas 2-3 times.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100012377A KR20110092762A (en) | 2010-02-10 | 2010-02-10 | MANUFACTURING METHOD OF Mg2Si THERMOELECTRIC MATERIAL USING MECHANICAL ALLOYING AND Mg2Si THERMOELECTRIC MATERIAL |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100012377A KR20110092762A (en) | 2010-02-10 | 2010-02-10 | MANUFACTURING METHOD OF Mg2Si THERMOELECTRIC MATERIAL USING MECHANICAL ALLOYING AND Mg2Si THERMOELECTRIC MATERIAL |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20110092762A true KR20110092762A (en) | 2011-08-18 |
Family
ID=44929562
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020100012377A KR20110092762A (en) | 2010-02-10 | 2010-02-10 | MANUFACTURING METHOD OF Mg2Si THERMOELECTRIC MATERIAL USING MECHANICAL ALLOYING AND Mg2Si THERMOELECTRIC MATERIAL |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20110092762A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101339880B1 (en) * | 2011-10-31 | 2013-12-10 | 한국교통대학교산학협력단 | Sb-DOPED ZrNiSn HALF-HEUSLER ALLOY AND PREPARATION METHOD THEREOF |
KR101378307B1 (en) * | 2012-01-27 | 2014-03-27 | 한국교통대학교산학협력단 | Manufacturing method of vanadium-aluminum composites for hydrogen production membrane and composites by the method |
KR102268703B1 (en) * | 2020-02-13 | 2021-06-23 | 한국교통대학교산학협력단 | Fabrication method of thermoelectric permingeatite materials |
-
2010
- 2010-02-10 KR KR1020100012377A patent/KR20110092762A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101339880B1 (en) * | 2011-10-31 | 2013-12-10 | 한국교통대학교산학협력단 | Sb-DOPED ZrNiSn HALF-HEUSLER ALLOY AND PREPARATION METHOD THEREOF |
KR101378307B1 (en) * | 2012-01-27 | 2014-03-27 | 한국교통대학교산학협력단 | Manufacturing method of vanadium-aluminum composites for hydrogen production membrane and composites by the method |
KR102268703B1 (en) * | 2020-02-13 | 2021-06-23 | 한국교통대학교산학협력단 | Fabrication method of thermoelectric permingeatite materials |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Delaizir et al. | A comparative study of Spark Plasma Sintering (SPS), Hot Isostatic Pressing (HIP) and microwaves sintering techniques on p-type Bi2Te3 thermoelectric properties | |
CN101080506B (en) | Production method of thermoelectric semiconductor alloy, thermoelectric conversion module and thermoelectric power generating device | |
Shutoh et al. | Thermoelectric properties of the Tix (Zr0. 5Hf0. 5) 1− xNiSn half-Heusler compounds | |
Okamura et al. | Preparation of single-phase ZnSb thermoelectric materials using a mechanical grinding process | |
CN1969354B (en) | Process for producing a heusler alloy, a half heusler alloy, a filled skutterudite based alloy and thermoelectric conversion system using them | |
EP1523048B1 (en) | Thermoelectric material and thermoelectric module using the thermoelectric material | |
Wang et al. | High performance n-type (Bi, Sb) 2 (Te, Se) 3 for low temperature thermoelectric generator | |
JP5333001B2 (en) | Thermoelectric material and manufacturing method thereof | |
JP2020080417A (en) | Polycrystalline magnesium silicide and its use | |
Kim et al. | Preparation of tetrahedrite Cu 12 Sb 4 S 13 by mechanical alloying and hot pressing | |
JP4374578B2 (en) | Thermoelectric material and manufacturing method thereof | |
Li et al. | Comparison of thermoelectric performance of AgPbxSbTe20 (x= 20–22.5) polycrystals fabricated by different methods | |
KR100663975B1 (en) | High efficiency fe doped skutterudite thermoelectric material and method for producing the same | |
Zhang et al. | Preparation and Thermoelectric Properties of Nanoporous Bi 2 Te 3-Based Alloys | |
KR20140065721A (en) | Thermoelectric material, thermoelectric device and apparatus comprising same, and preparation method thereof | |
Usenko et al. | Thermoelectric Properties of n-Type Si 0, 8 Ge 0, 2-FeSi 2 Multiphase Nanostructures | |
KR20110092762A (en) | MANUFACTURING METHOD OF Mg2Si THERMOELECTRIC MATERIAL USING MECHANICAL ALLOYING AND Mg2Si THERMOELECTRIC MATERIAL | |
Lee et al. | Synthesis of Bi-Te-Se-based thermoelectric powder by an oxide-reduction process | |
KR20120035793A (en) | Magnesium silicide based thermoelectric material and manufacturing method for the same | |
US20180233647A1 (en) | Formation of P-Type Filled Skutterudite by Ball-Milling and Thermo-Mechanical Processing | |
US20230329115A1 (en) | Thermoelectric Material, Method for Producing Same, and Thermoelectric Power Generation Element | |
WO2022054577A1 (en) | Thermoelectric material, method for proudcing same, and thermoelectric power generation element | |
JP6560061B2 (en) | Thermoelectric conversion material, thermoelectric conversion element, thermoelectric conversion module, and method of manufacturing thermoelectric conversion material | |
KR102268703B1 (en) | Fabrication method of thermoelectric permingeatite materials | |
JP6632218B2 (en) | Clathrate compound, thermoelectric conversion material and method for producing the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E601 | Decision to refuse application |