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

Спосіб отримання сплавів (BixSbi x)2Te3-Gei уРЬуТе для термоелеісгричних перетворювачів, 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, після чого одержані злитки піддають зонній плавці, який відрізняється тим, що як вихідну речовину використовують сплав складу 0,78(Bio,42Sbo5s)2Te3 + 0,22Ge07sPbo22Te 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 -250 с ] 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, ампулу з вихідною речовиною витримують у першій зоні до отримання розплаву, і переміщують у другу зону до здійснення кристалізації, після чого сплави піддавалися зонній плавці [Веденеев В П , Криворучко С П , Сабо Е П Термоэлектрические сплавы на основе теллурида олова // ФТП 1998 Т 32, №3 -С 268-271] рити спосіб отримання термоелектричних сплавів на основі телуридів свинцю, германію, вісмуту і сурми, в якому вибір вихідної речовини, дозволив би отримати матеріал з високими термоелектричними 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, після чого одержані злитки піддають зонній плавці, згідно винаходу, як вихідну речовину використовують сплави системи (BixSbi x)2Te3-GeyPbi yTe В основу винаходу поставлене завдання ство Експериментальне встановлено, що для даного сплаву коефіцієнт термо-е р с а, питома електропровідність а, а також термоелектрична ефективність а 2 а визначається наявністю фази (BixSbi хЬТез Причому 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 цих сплавів значно вища, ніж у вихідних бінарних сполуках - телуридів германію, СО Ю 54913 свинцю, вісмуту і сурми На фігурі зображено залежність термоелектричних параметрів сплаву 0,78(BixSbi хЬТез + 0,22Geo78Pbo22Te від значення х = 0,3 - 0,8, крива 1 - коефіцієнт термо-е р с а, крива 2 - питома електропровідність а, крива 3 2 термоелектрична ефективність а а Спосіб отримання термоелектричних сплавів на основі телуридів германію, свинцю, вісмуту і сурми здійснюють таким чином Як вихідну речовину використовують сплав (BixSbi x)2Te3-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 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 одержані злитки піддають зонній плавці Компоненти вихідної речовини бралися з чистотою не меншою 99,99% Коефіцієнти термо-е р с , електропровідності і теплопровідності вимірювалися в стаціонарному режимі при температурах 300К з похибкою s 5% Як бачимо із фігури, сплав 0,78(BixSbi х)2Тез + 0,22(Geo78Pbo22Te), складу х = 0,42, володіє високими термоелектричними параметрами На його основі можуть створюватись різного роду ефективні термоелементи і термогенератори Приклад конкретного виконання а 1 0 , C U J W , Ом' см ! Вт К2 см 15 10 5 0 - 1 "0 Sb2Te3 0,2 0,4 0,6 х, мол. долі 0,8 0 1,0 5 J 10 ФІГ. Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24