RU2004110233A - Способ изготовления устройства для прямого термоэлектрического преобразования энергии - Google Patents

Способ изготовления устройства для прямого термоэлектрического преобразования энергии Download PDF

Info

Publication number
RU2004110233A
RU2004110233A RU2004110233/28A RU2004110233A RU2004110233A RU 2004110233 A RU2004110233 A RU 2004110233A RU 2004110233/28 A RU2004110233/28 A RU 2004110233/28A RU 2004110233 A RU2004110233 A RU 2004110233A RU 2004110233 A RU2004110233 A RU 2004110233A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
varies
type
magnesium
barium
elements
Prior art date
Application number
RU2004110233/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2295801C2 (ru
Inventor
Майкл К. НИКОЛАУ (US)
Майкл К. НИКОЛАУ
Original Assignee
НИКОЛАУ Майкл К (US)
НИКОЛАУ Майкл К
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by НИКОЛАУ Майкл К (US), НИКОЛАУ Майкл К filed Critical НИКОЛАУ Майкл К (US)
Publication of RU2004110233A publication Critical patent/RU2004110233A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2295801C2 publication Critical patent/RU2295801C2/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
    • C04B35/58085—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on silicides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/6261—Milling
    • C04B35/6262—Milling of calcined, sintered clinker or ceramics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/62645—Thermal treatment of powders or mixtures thereof other than sintering
    • C04B35/62665—Flame, plasma or melting treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/64—Burning or sintering processes
    • C04B35/645—Pressure sintering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C24/00—Alloys based on an alkali or an alkaline earth metal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B11/00—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/01—Manufacture or treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/80—Constructional details
    • H10N10/85—Thermoelectric active materials
    • H10N10/851—Thermoelectric active materials comprising inorganic compositions
    • H10N10/854—Thermoelectric active materials comprising inorganic compositions comprising only metals
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/80—Constructional details
    • H10N10/85—Thermoelectric active materials
    • H10N10/851—Thermoelectric active materials comprising inorganic compositions
    • H10N10/855—Thermoelectric active materials comprising inorganic compositions comprising compounds containing boron, carbon, oxygen or nitrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/40—Metallic constituents or additives not added as binding phase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/40—Metallic constituents or additives not added as binding phase
    • C04B2235/401—Alkaline earth metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/40—Metallic constituents or additives not added as binding phase
    • C04B2235/402—Aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/40—Metallic constituents or additives not added as binding phase
    • C04B2235/405—Iron group metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/40—Metallic constituents or additives not added as binding phase
    • C04B2235/407—Copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/40—Metallic constituents or additives not added as binding phase
    • C04B2235/408—Noble metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/42—Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/42—Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
    • C04B2235/421—Boron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/44—Metal salt constituents or additives chosen for the nature of the anions, e.g. hydrides or acetylacetonate
    • C04B2235/444—Halide containing anions, e.g. bromide, iodate, chlorite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/44—Metal salt constituents or additives chosen for the nature of the anions, e.g. hydrides or acetylacetonate
    • C04B2235/444—Halide containing anions, e.g. bromide, iodate, chlorite
    • C04B2235/445—Fluoride containing anions, e.g. fluosilicate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/658—Atmosphere during thermal treatment
    • C04B2235/6581—Total pressure below 1 atmosphere, e.g. vacuum

Claims (21)

1. Способ изготовления устройства для прямого термоэлектрического преобразования энергии, состоящего из отвода или термоэлемента р-типа, отвода или термоэлемента n-типа, горячего перехода и холодного перехода, отличающийся тем, что используют состав при изготовлении отвода n-типа и/или отвода р-типа указанного устройства, который содержит магний, кремний, свинец, и барий.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что состав содержит один или насколько дополнительных легирующих материалов.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что атомарная пропорция бария по отношению к максимальной атомарной стехиометрической пропорции магния, в отсутствие бария, изменяется от 0,1 до 0,4, а атомарная пропорция свинца по отношению к максимальной атомарной стехиометрической пропорции кремния, в отсутствии свинца, изменяется от 0,1 до 0,3.
4. Способ по п.2, отличающийся тем, что атомарная пропорция бария по отношению к максимальной атомарной стехиометрической пропорции магния, в отсутствие бария, изменяется от 0,1 до 0,4, аатомарная пропорция свинца по отношению к максимальной атомарной стехиометрической пропорции кремния, в отсутствие свинца, изменяется от 0,1 до 0,3, причем атомарная или молекулярная пропорция легирующего материала или материалов в составе вещества изменяется от 10-8-10-1, и концентрация свободных носителей заряда изменяется от 1×1015 до 5×1020 носителей на кубический сантиметр.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что указанный дополнительный легирующий материал или материалы для отвода n-типа указанного устройства содержат один или несколько элементов, выбранных из группы, состоящей из азота, фосфора, мышьяка, сурьмы, висмута, кислорода, серы, селена, теллура, хлора, брома, йода, магния, бария, лития, золота, алюминия, индия, железа и/или их соединений.
6. Способ по п.4, отличающийся тем, что указанный дополнительный легирующий материал или материалы для отвода р-типа указанного устройства содержат один или несколько элементов, выбранных из группы, состоящей из меди, серебра, натрия, калия, рубидия, цезия, бора, кремния, свинца, и/или соединений.
7. Способ изготовления устройства для прямого термоэлектрического преобразования энергии, содержащего отводы или термоэлемент р-типа, отводы или термоэлемент n-типа, горячий переход и холодный переход, отличающийся тем, что используют состав при изготовлении отвода n-типа и/или отвода р-типа указанного устройства, который содержит силицид магния, Mg2Si, где часть магния заменена барием и часть кремния заменена свинцом, причем состав представляет собой сплав или твердый
раствор интерметаллических соединений, содержащих силицид магния, плюмбид магния, силицид бария и плюмбид бария и имеет следующую формулу составляющих:
Ba2rMg2(1-r)Si1-xPbx
где r, (1-r), (1-х) и х представляют атомарную пропорцию каждого из элементов барий, магний, кремний и свинец в сплаве, соответственно, а состав необязательно содержит один или несколько дополнительных легирующих материалов.
8. Способ изготовления устройства для прямого термоэлектрического преобразования энергии, содержащего отводы или термоэлемент р-типа, отводы или термоэлемент n-типа, горячий переход и холодный переход, отличающийся тем, что используют состав при изготовлении отвода n-типа и/или отвода р-типа указанного устройства, который содержит силицид магния, Mg2Si, причем часть магния заменена барием и часть кремния заменена свинцом, причем указанный состав представляет сплав или твердый раствор интерметаллических соединений, содержащих силицид магния, плюмбид магния, силицид бария и плюмбид бария и имеет следующую формулу составляющих:
Ba2rMg2(1-r)Si1-xPbx
где r, (1-r), (1-х) и х представляют атомарную пропорцию каждого из элементов барий, магний, кремний и свинец в сплаве, соответственно.
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что r изменяется от 0,1 до 0,4, (1-r) изменяется от 0,6 до 0,9, х изменяется от 0,1 до 0,3, и (1-х) изменяется от 0,7 до 0,9.
10. Способ по п.7, отличающийся тем, что r изменяется от 0,1 до 0,4, (1-r) изменяется от 0,6 до 0,9, х изменяется от 0,1 до 0,3, и (1-х) изменяется от 0,7 до 0,9, причем атомарная или молекулярная пропорция легирующего материала или материалов в оказанном составе изменяется от 10-8-10-1, а концентрация свободных носителей заряда изменяется от 1×1015 до 5×1020 носителей на кубический сантиметр.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что дополнительный легирующий материал или материалы для отвода n-типа указанного устройства содержит один или несколько элементов, выбранных из группы, состоящей из азота, фосфора, мышьяка, сурьмы, висмута, кислорода, серы, селена, теллура, хлора, брома, йода, магния, бария, лития, золота, алюминия, индия, железа и/или их соединений.
12. Способ по п.10, отличающийся тем, что дополнительный легирующий материал или материалы для отвода р-типа указанного устройства содержит один или несколько элементов, выбранных из группы, состоящей из меди, серебра, натрия, калия, рубидия, цезия, бора, кремния, свинца и/или их соединений.
13. Способ изготовления устройства для прямого термоэлектрического преобразования энергии, состоящего из отвода или термоэлемента р-типа, отвода или термоэлемента n-типа, горячего перехода и холодного перехода, отличающийся тем, что используют состав при изготовлении отвода n-типа и/или отвода р-типа указанного устройства, который содержит силицид магния, Mg2Si, причем часть магния заменена одним или несколькими элементами, выбранными из группы, состоящей из бериллия, кальция, стронция и бария, и в котором часть кремния заменена одним или несколькими элементами, выбранными из группы, содержащей германий, олово, свинец, сурьму, висмут, селен и теллур и имеет следующую формулу состава:
Be2uCa2vSr2wBa2zMg2(1-r)Si1-sGeaSnbPbcSbdBieSefTeg
в которой r=u+v+w+z представляет сумму атомарных пропорций элементов, которые заменяют часть магния, в которой s=a+b+c+d+e+f+g представляет сумму атомарных пропорций элементов, которые заменяют часть кремния, состав, необязательно, содержит один или несколько дополнительных легирующих материалов.
14. Способ изготовления устройства для прямого термоэлектрического преобразования энергии, содержащего отводы или термоэлемент р-типа, отводы или термоэлемент n-типа, горячий переход и холодный переход, отличающийся тем, что используют состав при изготовлении отводов n-типа и/или отводов р-типа указанного устройства, который содержит силицид магния, Mg2Si, причем часть магния заменена одним или несколькими элементами, выбранными из группы, состоящей из бериллия, кальция, стронция и бария, а часть кремния заменена одним или несколькими элементами, выбранными из группы, содержащей германий, олово, свинец, сурьму, висмут, селен и теллур, и состав имеет следующую формулу составляющих:
Be2uCa2vSr2wBa2zMg2(1-r)Si1-sGeaSnbPbcSbdBieSefTeg
в которой r=u+v+w+z представляет сумму атомарных пропорций элементов, которые заменяют часть магния, и s=а+b+c+d+e+f+g представляет сумму атомарных пропорций элементов, которые заменяют часть кремния.
15. Способ по п.14, отличающийся тем, что r изменяется от 0,1 до 0,4, (1-r) изменяется от 0,6 до 0,9, каждый из u, v и w изменяется от 0 до 0,3, сумма (u+v+w) изменяется от 0 до 0,3, z - не меньше 0,1, s изменяется от 0,1 до 0,3, (1-s) изменяется от 0,7 до 0,9, каждый из a, b, d, e, f, и g изменяется от 0 до 0,2, сумма (a+b+d+e+f+g) изменяется от 0 до 0,2, и с - не меньше 0,1.
16. Способ по п.13, отличающийся тем, что r изменяется от 0,1 до 0,4, (1-r) изменяется от 0,6 до 0,9, каждый из u, v и w изменяется от 0 до 0,3, сумма (u+v+w) изменяется от 0 до 0,3, z - не меньше 0,1, s изменяется от 0,1 до 0,3, (1-s) изменяется от 0,7
до 0,9, каждый из a, b, d, e, f, и g изменяется от 0 до 0,2, сумма (a+b+d+e+f+g) изменяется от 0 до 0,2, и с - не меньше 0,1, причем атомарная или молекулярная пропорция легирующего материала или материалов в указанном составе вещества изменяется от 10-8-10-1, а концентрация свободных носителей заряда изменяется от 1×1015 до 5×1020 носителей на кубический сантиметр.
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что указанный дополнительный легирующий материал или материалы, используемые для отвода n-типа указанного устройства содержат один или несколько элементов, выбранных из группы, содержащей азот, фосфор, мышьяк, сурьму, висмут, кислород, серу, селен, теллур, хлор, бром, йод, магний, барий, литий, золото, алюминий, индий, железо и/или одно или несколько их соединений.
18. Способ по п.16, отличающийся тем, что указанный дополнительный легирующий материал или материалы для отвода р-типа указанного устройства, содержит один или несколько элементов, выбранных из группы, состоящей из меди, серебра, натрия, калия, рубидия, цезия, бора, кремния, свинца и/или их соединений.
19. Способ по п.2, отличающийся тем, что указанный дополнительный легирующий материал или материалы для отвода р-типа указанного устройства выбирают из группы, содержащей натрий, калий, рубидий и цезий, причем легирующие материалы или элементы химически реагируют с формированием соединений с кремнием и/или свинцом, до ввода их в материал-хозяин и указанный состав имеет следующую формулу составляющих:
Na2uK2vRb2wCs2yBa2zMg2(1-r)Si1-xPbx
где r=u+v+w+y+z представляет сумму атомарных пропорций элементов, которые заменяют часть магния, в которой r изменяется от 0,1 до 0,4, в которой сумма (u+v+w+у) изменяется от 10-8-10-1, в которой каждый из u, v, w и у изменяется от 0 до 0,1, в которой z не меньше 0,1, в которой х изменяется от 0,1 до 0,3, и в которой концентрация свободных носителей заряда изменяется от 1×1015 до 5×1020 носителей на кубический сантиметр.
20. Способ по п.2, отличающийся тем, что дополнительный легирующий материал или материалы для отвода n-типа указанного устройства выбирают из группы, содержащей фосфор, мышьяк, сурьму, висмут, серу, селен, теллур, бром и йод, причем легирующие материалы или элементы химически реагируют для формирования соединений с магнием и/или барием перед их введением в материал-хозяин и состав имеет следующую формулу составляющих:
Ba2rMg2(1-r)Si1-sPbaPbAscSbdBieSfSegTehBriIj
где s=a+b+c+d+e+f+g+h+i+j представляет сумму атомарных пропорций элементов, которые заменяют часть кремния, s изменяется от 0,1 до 0,3, где сумма (b+с+d+e+f+g+h+i+j) изменяется от 10-8-10-1, каждый из b, с, d, e, f, g, h, i и j изменяется от 0 до 0,1, "а" не меньше 0,1, r изменяется от 0,1 до 0,4, и концентрация свободных носителей заряда изменяется от 1×1015 до 5×1020 носителей на кубический сантиметр.
21. Способ по п.2, отличающийся тем, что указанный дополнительный легирующий материал или материалы, требуемые для отводов n-типа и р-типа указанного устройства, комбинируют вместе, чтобы получить состав, имеющий следующую формулу составляющих:
Na2uK2vRb2wCs2yBa2zMg2(1-r)Si1-sPbsPbAscSbdBieSfSegTehBriIj
причем дополнительный легирующий материал или материалы содержит один или несколько элементов, выбранных из группы, содержащей Na, К, Rb и Cs, и один или несколько элементов, выбранных из группы, содержащей Р, As, Sb, Bi, S, Se, Те, Br и I, в которой нижние индексы представляют атомарные пропорции соответствующих элементов, в которой r=u+v+w+y+z изменяется от 0,1 до 0,4, сумма (u+v+w+у) изменяется от 10-8-10-1, каждый из u, v, w и у изменяется от 0 до 0,1, z не меньше 0,1, s=a+b+c+d+e+f+g+h+i+j изменяется от 0,1 до 0,3, сумма (b+c+d+e+f+g+h+i+j) изменяется от 10-8-10-1, каждый из b, с, d, e, f, g, h, i и j изменяется от 0 до 0,1, а не меньше 0,1, где тип полученной в результате электропроводности, представляющей собой р-тип или n-тип электропроводности, определяется относительными атомарными пропорциями элементов, расположенных слева от бария, и элементов, расположенных справа от свинца, в указанной формуле составляющих, в котором указанный дополнительный легирующий элемент или элементы вводят в материал-хозяин как соединения с одним или несколькими основными составляющими элементами: Mg, Ba, Si и РЬ, а концентрация свободных носителей заряда изменяется от 1×1015 до 5×1020 носителей на кубический сантиметр.
RU2004110233/28A 2001-09-06 2002-09-06 Способ изготовления устройства для прямого термоэлектрического преобразования энергии RU2295801C2 (ru)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US31769201P 2001-09-06 2001-09-06
US60/317,692 2001-09-06
US10/235,230 US7166796B2 (en) 2001-09-06 2002-09-05 Method for producing a device for direct thermoelectric energy conversion
US10/235,230 2002-09-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004110233A true RU2004110233A (ru) 2005-04-10
RU2295801C2 RU2295801C2 (ru) 2007-03-20

Family

ID=26928705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004110233/28A RU2295801C2 (ru) 2001-09-06 2002-09-06 Способ изготовления устройства для прямого термоэлектрического преобразования энергии

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7166796B2 (ru)
EP (1) EP1423882A2 (ru)
JP (1) JP4198055B2 (ru)
CN (1) CN100511743C (ru)
AU (1) AU2002323632A1 (ru)
CA (1) CA2458274A1 (ru)
HK (1) HK1073720A1 (ru)
RU (1) RU2295801C2 (ru)
WO (1) WO2003023871A2 (ru)

Families Citing this family (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040045594A1 (en) * 2002-09-10 2004-03-11 Enhanced Energy Systems, Inc. Turbine engine with thermoelectric waste heat recovery system
DE10393688B4 (de) * 2002-11-12 2014-08-21 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Dünnfilm aus thermoelektrischem Umwandlungsmaterial, Verfahren zu seiner Herstellung, Sensorvorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
US20050045702A1 (en) * 2003-08-29 2005-03-03 William Freeman Thermoelectric modules and methods of manufacture
US7024796B2 (en) * 2004-07-19 2006-04-11 Earthrenew, Inc. Process and apparatus for manufacture of fertilizer products from manure and sewage
US7685737B2 (en) 2004-07-19 2010-03-30 Earthrenew, Inc. Process and system for drying and heat treating materials
US20070084077A1 (en) * 2004-07-19 2007-04-19 Gorbell Brian N Control system for gas turbine in material treatment unit
US7024800B2 (en) * 2004-07-19 2006-04-11 Earthrenew, Inc. Process and system for drying and heat treating materials
DE102005036768A1 (de) * 2005-06-23 2006-12-28 Webasto Ag Heizgerät mit thermoelektrischer Einrichtung
US20070084499A1 (en) * 2005-10-14 2007-04-19 Biprodas Dutta Thermoelectric device produced by quantum confinement in nanostructures
US20070084495A1 (en) * 2005-10-14 2007-04-19 Biprodas Dutta Method for producing practical thermoelectric devices using quantum confinement in nanostructures
WO2007047928A2 (en) * 2005-10-20 2007-04-26 State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Superlattice and turbostratically disordered thermoelectric materials
US20070131269A1 (en) * 2005-12-09 2007-06-14 Biprodas Dutta High density nanowire arrays in glassy matrix
US7559215B2 (en) * 2005-12-09 2009-07-14 Zt3 Technologies, Inc. Methods of drawing high density nanowire arrays in a glassy matrix
US7767564B2 (en) * 2005-12-09 2010-08-03 Zt3 Technologies, Inc. Nanowire electronic devices and method for producing the same
US8658880B2 (en) * 2005-12-09 2014-02-25 Zt3 Technologies, Inc. Methods of drawing wire arrays
US7610692B2 (en) 2006-01-18 2009-11-03 Earthrenew, Inc. Systems for prevention of HAP emissions and for efficient drying/dehydration processes
US20070163316A1 (en) * 2006-01-18 2007-07-19 Earthrenew Organics Ltd. High organic matter products and related systems for restoring organic matter and nutrients in soil
US7807917B2 (en) * 2006-07-26 2010-10-05 Translucent, Inc. Thermoelectric and pyroelectric energy conversion devices
JP5061280B2 (ja) * 2006-12-06 2012-10-31 株式会社豊田自動織機 ｐ型の熱電材料及びその製造方法
KR20090107491A (ko) * 2006-12-20 2009-10-13 소와 케이디이 가부시키가이샤 열전변환 재료, 그 제조 방법 및 열전변환 소자
US20080311392A1 (en) * 2007-06-12 2008-12-18 Ming Scientific, Llc Thermal barrier
JP4879842B2 (ja) * 2007-08-20 2012-02-22 Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 ジルコニウム坩堝
US8728854B2 (en) * 2007-08-30 2014-05-20 Japan Science And Technology Agency Semiconductor material, solar cell using the semiconductor material, and methods for producing the semiconductor material and the solar cell
JP2009094497A (ja) * 2007-09-18 2009-04-30 Toyota Industries Corp ｐ型熱電材料及びその製造方法
CN101550512B (zh) * 2008-03-20 2010-08-18 上海交通大学 硅化镁-铜合金及其制备方法
US20100108116A1 (en) * 2008-08-01 2010-05-06 University Of Washington Enhanced Dye Sensitized Solar Cells
US9660165B2 (en) 2008-08-29 2017-05-23 Lg Chem, Ltd. Thermoelectric conversion material and producing method thereof, and thermoelectric conversion element using the same
EP2319082B1 (en) * 2008-08-29 2017-11-15 LG Chem, Ltd. New compound semiconductor and producing method thereof, and solar cell and thermoelectric conversion element using the same
CN101447548B (zh) * 2008-12-26 2011-03-30 中国科学院上海硅酸盐研究所 热电器件的制作方法
US8545991B2 (en) * 2009-01-23 2013-10-01 State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of The University Of Oregon Low thermal conductivity misfit layer compounds with layer to layer disorder
WO2010112956A1 (en) * 2009-04-02 2010-10-07 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Magnesium based nanocomposite materials for thermoelectric energy conversion
RU2414699C1 (ru) * 2010-01-11 2011-03-20 Андрей Юрьевич ГАВРИЛОВ Способ измерения температуры и параметров теплового излучения
JP5931413B2 (ja) * 2010-11-24 2016-06-08 剛 梶谷 ｐ型熱電変換材料及びその製造方法、並びに、熱電変換素子及び熱電変換モジュール
CN102251283B (zh) * 2011-07-12 2013-02-20 河南大学 一种高热电优值单晶锑化锌纳米梳子及其制备方法
WO2014072873A1 (en) * 2012-11-06 2014-05-15 Empire Technology Development Llc Bi-polar organic semiconductors for thermoelectric power generation
US9882109B2 (en) 2012-11-06 2018-01-30 Empire Technology Development Llc Bi-polar organic semiconductors for thermoelectric power generation
WO2015009350A1 (en) 2013-07-16 2015-01-22 Leeo, Inc. Electronic device with environmental monitoring
US9116137B1 (en) 2014-07-15 2015-08-25 Leeo, Inc. Selective electrical coupling based on environmental conditions
KR101626933B1 (ko) * 2013-11-29 2016-06-02 주식회사 엘지화학 신규한 화합물 반도체 및 그 활용
DE112015001527T5 (de) * 2014-03-28 2017-03-02 Romny Scientific, Inc. Bildung eines verdichteten Gegenstandes aus pulverförmigen Vorläufermaterialien
CN104064666B (zh) * 2014-05-28 2018-04-10 南方科技大学 高效能钾掺杂碲化铅‑硫化铅合金热电材料及其制备方法
US9372477B2 (en) 2014-07-15 2016-06-21 Leeo, Inc. Selective electrical coupling based on environmental conditions
WO2016028295A1 (en) * 2014-08-20 2016-02-25 Leeo, Inc. Electronic device for determining external temperature
US8967855B1 (en) 2014-08-20 2015-03-03 Leeo, Inc. Electronic device for determining external temperature
US9092060B1 (en) 2014-08-27 2015-07-28 Leeo, Inc. Intuitive thermal user interface
US20160070276A1 (en) 2014-09-08 2016-03-10 Leeo, Inc. Ecosystem with dynamically aggregated combinations of components
US9445451B2 (en) 2014-10-20 2016-09-13 Leeo, Inc. Communicating arbitrary attributes using a predefined characteristic
US10026304B2 (en) 2014-10-20 2018-07-17 Leeo, Inc. Calibrating an environmental monitoring device
US9801013B2 (en) 2015-11-06 2017-10-24 Leeo, Inc. Electronic-device association based on location duration
US10805775B2 (en) 2015-11-06 2020-10-13 Jon Castor Electronic-device detection and activity association
JP6493170B2 (ja) * 2015-11-18 2019-04-03 トヨタ自動車株式会社 熱電材料
DE102016115280B3 (de) * 2016-08-17 2017-10-12 Miele & Cie. Kg Energiewandeleinrichtung für einen Gasbrenner zum Bereitstellen von elektrischer Energie, Gasbrenner mit zumindest einer Energiewandeleinrichtung und Gasherd mit einem Gasbrenner
CN107868981B (zh) * 2016-09-28 2020-09-29 清华大学 一种金属铂的半金属化合物及其制备方法
CN111344806A (zh) * 2017-11-20 2020-06-26 泰拉能源公司 钠-锡冷却剂和钠-锡-铅冷却剂
JP7291461B2 (ja) * 2018-02-20 2023-06-15 三菱マテリアル株式会社 熱電変換材料、熱電変換素子、及び、熱電変換モジュール
JP7159854B2 (ja) * 2018-12-26 2022-10-25 三菱マテリアル株式会社 熱電変換材料、熱電変換素子、及び、熱電変換モジュール
CN110241344A (zh) * 2019-07-30 2019-09-17 江西省科学院应用物理研究所 一种镁铝硅铅合金及其制备方法
CN110808330B (zh) * 2019-11-18 2023-08-22 武汉鑫融新材料有限公司 一种热电材料合成用移动加热装置
TWI736025B (zh) * 2019-11-21 2021-08-11 均華精密工業股份有限公司 載板熱壓模封設備及其方法
US20210313503A1 (en) * 2020-04-01 2021-10-07 The University Of Chicago Functionally graded organic thermoelectric materials and uses thereof
EP4200452A1 (en) 2020-08-18 2023-06-28 Enviro Metals, LLC Metal refinement

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3298777A (en) * 1961-12-12 1967-01-17 Du Pont Thermoelectric compositions of nbxta1-xsiyge2-y
US3782927A (en) * 1971-08-24 1974-01-01 M Nicolaou Material for direct thermoelectric energy conversion with a high figure of merit
JP3035615B1 (ja) * 1999-03-26 2000-04-24 工業技術院長 金属短細線分散熱電材料およびその作製方法
US6225550B1 (en) * 1999-09-09 2001-05-01 Symyx Technologies, Inc. Thermoelectric material system
JP2002064227A (ja) * 2000-08-18 2002-02-28 Sumitomo Special Metals Co Ltd 熱電変換材料とその製造方法
JP2002118295A (ja) * 2000-10-11 2002-04-19 Sumitomo Special Metals Co Ltd 熱電変換材料とその製造方法並びに熱電変換素子
JP2002285274A (ja) * 2001-03-27 2002-10-03 Daido Steel Co Ltd Ｍｇ−Ｓｉ系熱電材料及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
AU2002323632A1 (en) 2003-03-24
JP4198055B2 (ja) 2008-12-17
WO2003023871A3 (en) 2003-06-12
EP1423882A2 (en) 2004-06-02
JP2005503025A (ja) 2005-01-27
CA2458274A1 (en) 2003-03-20
WO2003023871A2 (en) 2003-03-20
HK1073720A1 (en) 2005-10-14
CN1565062A (zh) 2005-01-12
CN100511743C (zh) 2009-07-08
RU2295801C2 (ru) 2007-03-20
US20030110892A1 (en) 2003-06-19
US7166796B2 (en) 2007-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2004110233A (ru) Способ изготовления устройства для прямого термоэлектрического преобразования энергии
JP2005503025A5 (ru)
USRE39640E1 (en) Conductive isostructural compounds
Igbari et al. Progress of lead‐free halide double perovskites
Zhang et al. Tuning optimum temperature range of Bi2Te3‐based thermoelectric materials by defect engineering
Yadav et al. Nanostructure-based thermoelectric conversion: an insight into the feasibility and sustainability for large-scale deployment
Nagels et al. Doping of chalcogenide glasses in the Ge-Se and Ge-Te systems
CN1864278A (zh) 含银热电化合物
Ramesh et al. Glass formation in germanium telluride glasses containing metallic additives
NL8300168A (nl) Nieuwe multifase thermoelektrische legeringen en werkwijze voor het bereiden daarvan.
Mayasree et al. Cu clusters and chalcogenchalcogen bonds in various copper polychalcogenides
CN1778000A (zh) 热电转换材料、使用该材料的热电转换元件以及使用该元件的发电方法及冷却方法
US4491679A (en) Thermoelectric materials and devices made therewith
US3527622A (en) Thermoelectric composition and leg formed of lead,sulfur,and tellurium
Mashadieva et al. Phase equilibria in the Cu2Se–GeSe2–SnSe2 system
Nhalil et al. Optoelectronic properties of candidate photovoltaic Cu2PbSiS4, Ag2PbGeS4 and KAg2SbS4 semiconductors
CA2419987A1 (en) Method of making chalcogenide glass
KR920005694A (ko) 메타크릴산 제조용 촉매의 제조방법
JP2014138125A (ja) 熱電材料及びその製造方法
US3211655A (en) Mixed-crystal thermoelectric compositions
US3249469A (en) Semiconductive material, semiconductive and thermoelectric devices
JP2009068090A (ja) Ｍｇ２Ｘの製造方法並びにＭｇ金属間化合物及びそれを応用したデバイス
US3364014A (en) Semiconductive alloy composition having thermoelectric properties
US3076859A (en) Thermoelectric materials
WO2005114756A2 (de) Antimonide mit neuen eigenschaftskombinationen

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090907