KR20190046484A - 열전재료 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 다양한 실시예에 따른 열전재료의 제조방법은, 원료물질인 Bi, Sb, Te 및 Cu를 준비하는 단계; 준비된 원료물질을 진공 하에서 밀폐하는 단계; 및 상기 진공 밀폐된 원료물질의 혼합물을 가열하여 잉곳을 제조하는 단계를 포함하며, Bi2Te3 에서 Bi 중 일부가 Sb로 치환되는 것을 특징으로 할 수 있다.
Description
도 2는 Bi2Te3계 화합물의 상태도이다.
도 3은 제1 실시예 및 제2 실시예에 따라서 제조된 시편에 대한 XRD 분석결과이다.
도 4의 (a)는 제1 실시예 및 제2 실시예에 따라서 제조된 시편에 대한 전기 전도도(Electrical Conductivity)의 온도 의존성을 측정한 그래프이다.
도 4의 (b)는 제1 실시예 및 제2 실시예에 따라서 제조된 시편에 대한 제벡 계수(Seebeck Coefficient)의 온도 의존성을 측정한 그래프이다.
도 4의 (c)는 제1 실시예 및 제2 실시예에 따라서 제조된 시편에 대한 출력 인자(Power Factor)의 온도 의존성을 측정한 그래프이다.
도 4의 (d)는 제1 실시예 및 제2 실시예에 따라서 제조된 시편에 대한 열전도도(Thermal Conductivity)의 온도 의존성을 측정한 그래프이다.
도 4의 (e)는 제1 실시예 및 제2 실시예에 따라서 제조된 시편에 대한 무차원 성능지수(Dimensionless Figure of Merit, ZT))의 온도 의존성을 측정한 그래프이다.
Specimen | Hall Coefficient [cm3C-1] |
Mobility [cm2V-1s-1] |
Carrier Concentration [cm-3] |
Vickers Hardness [Hv] | Bending Strength [MPa] |
Bi0.4Sb1.6Te3 (HP698K) | 0.289 | 171.72 | 2.23 x 1019 | 74 | 41 |
Bi0 . 4Sb1 . 6Te3:Cu0 .003 (HP698K) | 0.159 | 136.09 | 3.93 x 1019 | 73 | 42 |
Bi0.4Sb1.6Te3 (HE698K) | - | - | - | 74 | 57 |
Bi0 . 4Sb1 . 6Te3:Cu0 .003 (HE723K) | - | - | - | 73 | 55 |
Claims (10)
- Bi2Te3 에서, Bi 중 일부가 Sb로 치환되는 열전재료.
- 제1항에 있어서,
상기 열전재료는 Cu가 도핑되는 것을 특징으로 하는 열전재료.
- 제1항에 있어서,
상기 열전재료는 Bi2-xSbxTe3 (1.5≤x≤1.7)의 조성을 갖는 열전재료.
- 제2항에 있어서,
상기 열전재료는 Bi2 - xSbxTe3:Cum (1.5≤x≤1.7, 0≤m≤0.003)의 조성을 갖는 열전재료.
- 제2항에 있어서,
상기 열전재료는 Bi0 . 4Sb1 . 6Te3:Cu0 . 003 의 조성을 갖는 열전재료.
- 원료물질인 Bi, Sb, Te 및 Cu를 준비하는 단계;
준비된 원료물질을 진공 하에서 밀폐하는 단계; 및
상기 진공 밀폐된 원료물질의 혼합물을 가열하여 잉곳을 제조하는 단계를 포함하며,
Bi2Te3 에서 Bi 중 일부가 Sb로 치환되는 열전재료의 제조방법.
- 제6항에 있어서,
상기 잉곳을 분쇄한 뒤에 열간 압축 성형(Hot Pressing, HP) 또는 열간 압출 성형(Hot Extrusion, HE)으로 소결하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열전재료의 제조방법.
- 제6항에 있어서,
상기 원료물질을 조성식 Bi2 - xSbxTe3 (1.5≤x≤1.7)에 맞게 칭량하여 준비하는 것을 특징으로 하는 열전재료의 제조방법.
- 제6항에 있어서,
상기 원료물질을 조성식 Bi2 - xSbxTe3:Cum (1.5≤x≤1.7, 0≤m≤0.003)에 맞게 칭량하여 준비하는 것을 특징으로 하는 열전재료의 제조방법.
- 제7항에 있어서,
상기 소결하는 단계는 473 K 내지 823 K의 온도범위와 상압 내지 1 GPa 의 압력범위에서 수행되는 것을 특징으로 하는 열전재료의 제조방법.
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KR102259535B1 (ko) * | 2020-03-30 | 2021-06-01 | 서울시립대학교 산학협력단 | 열 전도도 및 열전 성능 지수가 개선된 열전 재료 |
CN116693292A (zh) * | 2023-06-06 | 2023-09-05 | 西安交通大学 | p型Bi2Te3基热电材料的制备方法 |
KR20230149898A (ko) * | 2022-04-20 | 2023-10-30 | 주식회사 대양 | 구리(Cu)가 도핑된 비스무스(Bi)-텔루륨(Te)-셀레늄(Se)계 고용체로 이루어진 N형 열전재료 및 이의 제조방법 |
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