Термоелектричний сплав

Термоелектричний сплав на основі сплаву кобальту і сурми, який відрізняється тим, що додатково містить титан і ванадій при наступному співвідношенні компонентів (мас. %): титан 18,85 - 20,30 ванадій 0,65 - 2,20 кобальт 25,75 - 25,80 сурма решта. (19) (21) u200702632 (22) 12.03.2007 (24) 25.07.2007 (46) 25.07.2007, Бюл. № 11, 2007 р. (72) Стадник Юрій Володимирович, Горинь Андрій Маркіянович, Гореленко Юрій Кирилович (73) ЛЬВІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ІВАН А ФРАНКА 3 25057 галій, родій при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: титан 19.96 - 23.01 галій 29.02 - 35.59 родій решта Вказаний термоелектричний сплав має термоелектрорушійну силу, що не перевищує -68.9мкВ/К при 400К, і містить значну кількість дорогого металу родію. Найбільш близьким за технічними характеристиками є термоелектричний сплав на основі сурми [патент України №17952 С22С19/00, 1997р], який містить цирконій, кобальт, олово, сурму при наступному співвідношенні компонентів (у ваг. %): цирконій 33.60 - 33.80 кобальт 21.70 - 21.85 олово 3.90 - 29.05 сурма Решта Даний термоелектричний сплав має значення термоерс 90¸124мкВ/К при температурі 400К. Максимальне значення термоерс цього термоелектричного сплаву складає не більше 124мкВ/К при температурі 400К. В основу корисної моделі поставлено завдання удосконалити термоелектричний сплав шляхом підбору нового складу компонентів, який дозволив би підвищити значення термоерс при температурі 400К. Поставлене завдання досягається тим, що термоелектричний сплав на основі сурми і кобальту додатково містить титан і ванадій при наступному співвідношенні компонентів (мас. %): титан 18.85 - 20.30 ванадій 0.65 - 2.20 кобальт 25.75 - 25.80 сурма решта Авторами запропоновано сплав, який містить кобальт і сурму, але на відміну від найближчого аналога додатково введено ванадій і титан. Це 4 дало змогу значно збільшити термоерс при температурі 400К. Композиції сплавів для дослідження одержували сплавленням вихідної шихти в електродуговій печі з вольфрамовим електродом у за хисній атмосфері очищеного аргону. Як вихідні компоненти використовувались: титан йодидний (99.97% Ті), ванадій марки ВЭЛ-1 (99.85% V), кобальт електролітичний (99.99% Со), сурма марки Су000 (99.99% Sb). Наважки компонентів сплавляли в електродуговій печі. Одержані злитки відпалювали при температурі 800°С у вакуумованих кварцових ампулах протягом 900 годин. Після відпалу зразки гартували у холодній воді. Після цього електроіскровою різкою вирізали зразки правильної геометричної форми для вимірювання термоерс відносно міді в діапазоні температур 80¸400К. Одержання сплавів і вибір граничних меж компонентів можна проілюструвати прикладом. Приклад Наважки титану йодидного, ванадію марки ВЭЛ-1, кобальту електролітичного, сурми марки Су000 кількості 20.30, 0.65, 25.80, 53.25 відповідно сплавляли в електродуговій печі з вольфрамовим електродом в захисній атмосфері очищеного аргону. Одержаний злиток піддавався гомогенізуючому відпалу при температурі 800°С у вакуумованій кварцовій ампулі протягом 900 годин. Після відпалу зразок гартувався у холодній воді. Потім електроіскровою різкою вирізали зразок правильної геометричної форми (1.19´1.22´4.05мм) для вимірювання термоерс відносно міді в діапазоні температур 80¸400К. Значення термоерс у даному випадку при температурі 400К дорівнює -223.1мкВ/К. Результати помірів термоерс відносно міді та приклади вагових складів сплавів зведено в таблицю. Таблиця Приклад 1 2 3 4 5 6 7 8 Прототип титан 20.85 20.75 20.50 20.30 20.10 19.70 18.85 16.73 ванадій 0.10 0.20 0.45 0.65 0.90 1.80 2.20 4.44 Склад матеріалу, мас. % Термоерс, мкВ/К кобальт сурма цирконій олово (при 400К) 25.80 53.25 -42.9 25.80 53.25 -93.4 25.80 53.25 -68.1 25.80 53.25 -223.1 25.75 53.20 -135.3 25.75 53.20 -176.2 25.75 53.20 -161.6 25.71 53.12 -59.85 124 21.70¸21.85 решта 33.60¸33.80 3.90¸29.05 Наведені приклади підтверджують одержання передбачуваного технічного результату. Комп’ютерна в ерстка C.Литв иненко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601