Процес отримання термоелектричного матеріалу р-типу на основі bі-tе-sе-sb для сегментних термоелементів

Процес виготовлення термоелектричного матеріалу на основі твердих розчинів Ві-Te-Se-Sb, що складається з етапів синтезу, охолодження, 3 62274 його стабільності при температурі використання шляхом виготовлення матеріалу з електропровідністю (  ), більшою ніж розрахована на 100-150 -1 -1 Ом см , проведення послідуючого відпалу матеріалу в інертній атмосфері до одержання розрахованих параметрів, відпал матеріалу проводять для "гарячого" сегмента при температурі 600±10 К, "холодного" сегмента при температурі 560±10 К. До такого висновку нас привів результат великого обсягу фізико-хімічних та технологічних досліджень. Промислове застосування запропонованого процесу не вимагає спеціальних технологій та прийомів. Його реалізація можлива на існуючих підприємствах електронної промисловості. Послідовність виконання запропонованого процесу наступна. Твердий розчин (Bi2Te3)0.25(Sb2Te3)0,72(Sb2Se3)0.03+3 %Te+0,1 % Pb синтезувався з елементарних вісмуту, сурми, телуру і селену, чистота яких відповідала маркам Ві (ВИ-000), Те (Т-ВЧ), Sb (СУ-000), Se (ОСЧ 17-4). 4 Синтез проводили при неперервному перемішуванні впродовж 1 години при температурі 1050 К. Для вирощування кристалів використовувалась установка вертикальної зонної плавки. Злитки вирощувались в ампулах із кварцового скла з внутрішнім діаметром 30 мм і довжиною ~ 400 мм, швидкість вирощування становила 20 мм/год. Вимірювання коефіцієнта термоЕРС і електропровідності проводилися по осі злитка. Вздовж злитка попередньо готувались шліфи, розташовані по колу під кутом 120°. Результати вимірювань на трьох шліфах усереднювались. Вимірювання електропровідності проводились двозондовим методом, термоЕРС - методом гарячого зонда (  Т= 10 К). Температура зонда і нагрівача в установці вирощування підтримувалась за допомогою терморегулятора РІФ-101 з точністю, не гіршою 0,1 К. Вимірювання стабільності параметрів модулів проводились при температурі "гарячої" сторони модуля 300  330 °C, "холодної" - 27  30 °C. Результати вимірювань представлені в таблиці. Таблиця Залежність стабільності параметрів генераторних сегментних модулів виготовлених з матеріалу (Bi2Te3)0.25(Sb2Te3)0,72(Sb2Se3)0.03+3 %Te+0,1 % Pb, одержаного по прототипу та по заявленій формулі. Модуль Час роботи, місяців ККД,  (%) 0 7,2 Алтек(прототип) 1,5 9 7,0 6,12 Аналіз даних, наведених в табл., показує, що зниження ККД у випадку використання матеріалу, зробленого по прототипу, досягає 15 %, тоді як використання матеріалу, зробленого по заявленому методу, знижує ККД тільки на 1,7 %. Застосування запропонованого процесу дозволяє в кінцевому рахунку виготовляти модулі зі значно більшим ресурсом використання. Джерела інформації: Комп’ютерна верстка Л. Купенко Експеримент (заявлена формула) 0 1,5 9 7,25 7,25 7,12 1. В.А. Гольцман, В.А. Кудинов, Г.А. Смирнов. Полупроводниковые термоэлектрические материалы на основе Bi2Te3. - М.: Наука, 1972.-216 с. 2. Пат. України №36796 А.А. Ащеулов, Ю.Г. Добровольський, І.С. Ромашок. Спосіб отримання монокристалів твердих розчинів на основі телуриду вісмуту методом вертикальної зонної перекристалізації. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601