Спосіб отримання ефективного термоелектричного матеріалу n-pbte:sb

Реферат: Спосіб отримання ефективного термоелектричного матеріалу n-PbTe:Sb полягає в тому, що вихідну речовину завантажують у кварцову вакуумовану ампулу, яку поміщають у піч, температура якої є вищою від температури плавлення вихідних компонентів, ампулу витримують при цій температурі, здійснюють гомогенізуючий відпал і охолоджують на повітрі до кімнатної температури, після чого одержані злитки дроблять і здійснюють пресування. Як вихідні компоненти використовують свинець (Рb), сурму (Sb), телур (Те) високого класу чистоти (99,999 %), які у масовому співвідношенні відповідають сполуці Pb0,4975Sb0,0025Te0,5000. UA 78466 U (12) UA 78466 U UA 78466 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до технології напівпровідникових матеріалів і може бути використана у термоелектричних пристроях. IV VI Напівпровідникові сполуки A B - перспективні термоелектричні матеріали для середньої (500-700) K температурної області - синтезують із окремих компонентів і отримують із парової фази чи розплаву як у вигляді полікристалів, так і монокристалів (Н.Х. Абрикосов, Л.Е. IV VI Шалимова. Полупроводниковые материалы на основе соединений A B . Наука. Μ.-1975). Однак ці способи їх отримання не забезпечують оптимальних значень термоелектричних параметрів матеріалів: коефіцієнт термо-е.р.с. (α), питома електропровідність (σ), 2 теплопровідність (χ), питома термоелектрична потужність (Ν=α σ), термоелектрична добротність (Z  2 ) та безрозмірна термоелектрична добротність (ΖΤ), а також механічної  міцності. Суттєвого їх покращення можна досягти шляхом модифікації хімічного складу матеріалу легування та оптимізації технологічних процесів виготовлення термоелектричних брикетів Найбільш близькими до запропонованої корисної моделі є спосіб отримання термоелектричних матеріалів, який полягає в тому, що вихідні компоненти завантажують у кварцову ампулу, яку поміщають у піч, температура якої є вищою від температури плавлення вихідних компонентів і витримують її до отримання сполуки, здійснюють наступний гомогенізуючий відпал і охолоджують до кімнатних температур, після чого одержані злитки дроблять і здійснюють пресування (Патент на корисну модель № 36475, Україна. Спосіб отримання термоелектричного телуриду свинцю n-типу / Д.М. Фреїк, В.В. Борик, Н.І. Дикун, Р.І. Запухляк, опубл. 27.10.2008). В основу корисної моделі поставлена задача запропонувати спосіб синтезу сполук, у якому вибором вихідних компонентів та наступних технологічних режимів його обробки можна отримати матеріал з покращеними термоелектричними параметрами і механічними характеристиками. Поставлена задача вирішується наступним чином: вихідні речовини завантажують у кварцову ампулу, яку вакуумують, потім її поміщають у піч, температура якої є вищою від температури плавлення вихідних компонентів, в подальшому ампулу витримують при цій температурі, після чого здійснюють гомогенізаційний відпал, у подальшому ампулу з синтезованою сполукою охолоджують до кімнатної температури, а одержані злитки дроблять і здійснюють пресування; згідно з корисною моделлю, як вихідні компоненти використовують свинець (Рb), телур (Те) і сурму (Sb) високого класу чистоти (99,999 %), взятих у вагових співвідношеннях, що відповідають хімічній формулі Pb0,4975Sb0,0025Te0,5000· Отриманий термоелектричний матеріал характеризується покращеними термоелектричними параметрами та високою механічною міцністю. Приклад конкретного виконання Вихідні компоненти чистоти (99,999 %) свинець, сурму і телур, взяті у вагових співвідношеннях, що відповідають хімічній формулі Pb0,4975Sb0,0025Te0,5000 (Рb=61,4900 мас. %, Sb=0,3133 мас. %, Те=38,1966 мас. %) завантажують в ампулу, яку поміщають у піч, температура якої є вищою від температури плавлення вихідних компонентів і яка складає (1070±10) K, витримують при цій температурі на протязі 1 години, потім здійснюють гомогенізаційний відпал при температурі (930±20) K протягом 3 годин, охолоджують синтезований матеріал на повітрі до кімнатної температури, після чого одержані злитки дроблять і пресують. Термоелектричні параметри отриманого таким чином матеріалу при температурі Τ > 450 K мають наступні значення: -1 3 -1 -1 α=250 мкВ Κ , σ=0,1·10 Ом см 3 -1 -1 2 -1 -1 χ=7,4·10 Вт см Κ , α σ = 6,25 мкВт см Κ , 3 -1 Ζ-0,84·10 Κ і характеризуються покращеними механічними властивостями. 50 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 Спосіб отримання ефективного термоелектричного матеріалу n-PbTe:Sb, який полягає в тому, що вихідну речовину завантажують у кварцову вакуумовану ампулу, яку поміщають у піч, температура якої є вищою від температури плавлення вихідних компонентів, ампулу витримуютьпри цій температурі, здійснюють гомогенізуючий відпал і охолоджують на повітрі до кімнатної температури, після чого одержані злитки дроблять і здійснюють пресування, який відрізняється тим, що як вихідні компоненти використовують свинець (Рb), сурму (Sb), телур 1 UA 78466 U (Те) високого класу чистоти (99,999 %), які у масовому співвідношенні відповідають сполуці Pb0,4975Sb0,0025Te0,5000. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 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 2