Спосіб отримання сплавів на основі телуридів германію, свинцю, вісмуту і сурми

1 Спосіб отримання сплавів на основі телуридів германію, свинцю, вісмуту і сурми, 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 речови ни, 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 дроблять і здійснюють гаряче пресування у вакуумі, який відрізняється тим, що як вихідну речовину використовують сплави (BixSbi хЬТез GeyPbi уТе 2 Спосіб отримання сплавів на основі телуридів германію, свинцю, вісмуту і сурми по п 1, який відрізняється тим, що використовують сплав складу 0,78(Bio4Sbo6)2Te3+Geo2iPbo79Te, який має найбільш оптимальні термоелектричні параметри Винахід відноситься до технології напівпровідникових матеріалів і може бути застосований у 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, ампулу з вихідною речовиною витримують у першій зоні до отримання розплаву, і переміщують у другу зону до здійснення кристалізації, після чого одержані злитки дроблять і здійснюють гаряче пресування у вакуумі при температурі вищій за температуру рекристалізації (Веденеев В П , Криворучко С П , Сабо Е П Термоэлектрические сплавы на основе теллурида олова // ФТП 1998 Т 32, № 3, — с 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 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 дроблять і здійснюють гаряче пресування у вакуумі, згідно винаходу, як вихідну речовину використовують сплави системи (BixSbi хЬТезGeyPbi уТе Експериментально встановлено, що для даного сплаву коефіцієнт термо-е р с а, питома елект 1 ю 57242 ропровідність 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 Також встановлено, що термоелектрична ефективність цих сплавів значно вища, ніж у вихідних бінарних сполуках - телуридів германію, свинцю, вісмуту і сурми На фігурі зображено залежність термоелектричних параметрів сплаву 0,78(BixSbi хЬТез + 0,22Geo2iPbo79Te від значення х = 0,2 - 0,8 крива 1 - коефіцієнт термо-е р с а, крива 2 - питома електропровідність а, крива 3 - термоелектрична ефективність а 2 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 здійс Комп'ютерна верстка А Крулевський нення кристалізації, після чого одержані злитки дроблять і здійснюють гаряче пресування у вакуумі 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 одержані злитки дроблять і пресують у вакуумі при температурі вищій за температуру рекристалізації Компоненти вихідної речовини бралися з чистотою не меншою 99,99% Зразки сплавів з метою гомогенізації піддавалися відпалу при 630К протягом 20 год Коефіцієнти термо-е р с , електропровідності і теплопровідності вимірювалися в стаціонарному режимі при температурах 300К з похибкою < 5% Як бачимо із фігури, сплав 0,78(BixSbi x)2Te3+0,22(Geo2iPbo79Te), складу х = 0,4, володіє високими термоелектричними параметрами На його основі можуть створюватись різного роду ефективні термоелементи і термогенератори Підписано до друку 05 07 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна