Спосіб отримання термоелектричних сплавів (bixsb1-x)2te3-ge1-ypbyte

Спосіб отримання термоелеісгричних сплавів (BixSbi x)2Te3-Gei yPbyTe, який полягає в тому, що вихідну речовину розташовують в кварцовій ва Винахід відноситься до технології напівпровідникових матеріалів і може бути застосований в приладобудуванні, термоелектриці, оптоелектроніці Халькогенідні напівпровідники групи A I V B V I і тверді розчини на їх основі, що використовуються як термоелектричні матеріали, отримують у вигляді моно- чи полікристалів з розплаву або з газової фази (Шперун В М , Фреік Д М , Запухляк Р І Термоелектрика телуриду свинцю та його аналогів Івано-Франківськ Плай 2000 -250с) Однак, ці способи їх отримання не дозволяють плавно керувати термоелектричними параметрами, а головне, досягати їх високих значень Найбільш близькими до запропонованого винаходу є спосіб отримання термоелектричних сплавів на основі телуридів олова, свинцю і германію, який полягає в тому, що вихідну речовину, розташовують в кварцовій вакуумованій ампулі, поміщають у двозонну піч, температура першої зони якої є вищою від температури плавлення вихідної речовини, а температура другої зони є нижчою від температури плавлення вихідної речовини (Веденеев В П/, Криворучко С П , Сабо Е П Термоэлектрические сплавы на основе теллурида олова // ФТП 1998 Т 32, №3, - сс 268 - 271 ) В основу винаходу поставлене завдання створити спосіб отримання термоелектричних сплавів на основі телуридів свинцю, германію, вісмуту і сурми, в якому вибір вихідної речовини, дозволив би отримати матеріал з високими термоелектрич куумованій ампулі, поміщають у двозонну піч, температура першої зони якої є вищою від температури плавлення вихідної речовини, а температура другої зони є нижчою від температури плавлення вихідної речовини, ампулу з вихідною речовиною витримують у першій зоні до отримання розплаву і переміщують у другу зону до здійснення кристалізації, після чого одержані злитки піддають зонній плавці, який відрізняється тим, що як вихідну речовину використовують сплав 0,78(Bi0,4Sb0 6)2Te3-0,22Ge0 9 Pb 0 іТе ними параметрами Поставлене завдання вирішується тим, що в способі отримання термоелектричних сплавів на основі телуридів олова, свинцю і германію, який полягає в тому, що вихідну речовину, розташовують в кварцовій вакуумованій ампулі, поміщають у двозонну піч, температура першої зони якої є вищою від температури плавлення вихідної речовини, а температура другої зони є нижчою від температури плавлення вихідної речовини, ампулу з вихідною речовиною витримують у першій зоні до отримання розплаву, і переміщують у другу зону до здійснення кристалізації, згідно винаходу отримані злитки піддаються зонній плавці, а як вихідну речовину використовують сплав (BixSbi хЬТезGeyPbi уТе Експериментальне встановлено, що для даного сплаву коефіцієнт термо-е р с а, питома електропровідність а, а також термоелектрична ефективність а 2 а визначається складом компонентів (BixSbi хЬТез І -GeyPbi уТе Згідно експериментальних оцінок оптимальне значення коефіцієнта термо-е р с , яке забезпечує максимальну термоелектричну ефективність, знаходиться в області х = 0,4 - 0,6, у = 0,85 - 0,95 Також встановлено, що термоелектрична ефективність сплаву 0,78(Bio4Sbo6)2Te3+0,22Geo78Pbo22Te значно вища, ніж у інших сплавів (таблиця, фігура) На фігурі зображено залежність термоелектричної ефективності (а2 а) сплаву 0,78(BixSbi ю 54912 x)2Te3+0,22GeyPbi уТе від складу у = 0,78 - 0,95 для різних значень х = 0,4 - крива 1, х = 0,5 - крива 2, х = 0,6 - крива З Спосіб отримання термоелектричних сплавів на основі телуридів германію, свинцю, вісмуту і сурми здійснюють таким чином Як вихідну речовину використовують сплав (BixSbi хЬТез-GeyPbi Вихідну речовину, розташовують в кварцовій уТе вакуумованій ампулі, поміщають у двозонну піч, температура першої зони якої є вищою від температури плавлення вихідної речовини, а температура другої зони є нижчою від температури плавлення вихідної речовини, ампулу з вихідною речовиною витримують у першій зоні до отримання розплаву, і переміщують у другу зону до здійснення кристалізації, після чого одержані злитки піддають зонній плавці Приклад конкретного виконання Вихідну речовину (BixSbi x)2Te3-GeyPbi yTe, розташовують в кварцовій вакуумованій ампулі і поміщають у двозонну піч, температура першої зони якої є вищою від температури плавлення вихідної речовини, а температура другої зони є нижчою від температури плавлення вихідної речовини, ампулу з вихідною речовиною витримують у першій зоні до отримання розплаву, і переміщують у другу зону до здійснення кристалізації, після чого 2 і Л одержані злитки піддають зонній плавці Таблиця Максимальні значення термоелектричної ефективності (а2а) сплаву 0,78(BixSbi x)2Te3+0,22GeyPbi «Те X 0,4 0,5 0,6 У 0,9 0,9 а2с 0,92 Kz Компоненти вихідної речовини бралися з чистотою не меншою 99,99%, Коефіцієнти термое р с , електропровідності і теплопровідності вимірювалися в стаціонарному режимі при температурах 300К з похибкою < 5% Основні їх параметри наведені в таблиці і на фігурі (Фіг) Як бачимо із таблиці твердий розчин 0,78(Ві0 4 Sb 0 6)2Te3+0,22(Ge0 9 Pb 0 іТе) володіє високими значеннями термоелектричних параметрів На його основі можуть створюватись різного роду ефективні термоелементи і термогенератори » аа-10 , Вт-КГ'-см" 20 16 12 0,8 10ь, Вт см ' 19,6 17,5 17,6 0,9 у, мол. долі Фіг. Підписано до друку 03 04 2003 р 1,0 Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24