(Cải tiến tính chất nhiệt điện bằng cách thêm Sb vào ZnO)

Trình bày: Bảo Thư – Hoàng Nam

Vật liệu nhiệt điện

SiG

e FeSi2

Điều kiện giới hạn !

1. Giới thiệu

hệ số phẩm chất cao

công suất tỏa nhiệt cao

2 4NaCo OVật liệu oxit nhiệt điện loại p

Vật liệu loại n Ba1-xSrxPbO3

0 0.6x

Oxit dựa trên ZnO

Ứng cử viên tiềm năng!

1. Giới thiệu

Phát triển hợp chất mới

Thiết kế hợp kim

Nâng cao tính chất nhiệt điện

Cải thiện tc nhiệt điện ở t0 cao của ZnO bằng cách thêm Sb2O3

1. Giới thiệu

2. Thực nghiệm

môi trường ZrO2

Bột ZnO tinh khiết

Bột Sb2O3

Cồn ethyl

+xay trong 6h Chất pha trộn

dạng sệt

hong khô ở 353K trong lò

trong 24h

Bột hỗn hợp

B.1 Tạo mẫu

Bột hỗn hợpnung trong lò nung mullite

T = 1273 K trong 5h.

máy mài xoay

xay trong 6g

hong khô ở 353K trong lò trong 12h

Bột đã nung Bột khô

Nén ở p = 98MPa

những viên nhỏ dày 5mm, đường kính 20mm

nung ở 1673K trong 20h trong không khí

Các viên nhỏ được để nguội trong buồng kín.

B.1 Tạo mẫu

2. Thực nghiệm

Mẫu

Độ dẫn điện, hệ số Seebeck (α): dùng

cặp nhiệt điện

Cấu trúc tinh thể :dùng phép nhiễu xạ tia X

Độ xốp: đo bằng nguyên lý

Archimede

Kích cỡ hạt trung bình :pp đường

cắt ngang.

Vi cấu trúc bề mặt: dùng SEM

B.2 Đo mẫu

2. Thực nghiệm

• Các mẫu dùng để đo tính chất nhiệt điện được cắt thành các khối rắn dạng thanh hình hộp chữ nhật 2mm x 2mm x 15mm bằng một cái cưa kim cương và đánh bóng bằng giấy phủ SiC

• Sử dụng cặp nhiệt điện loại R để đo hệ số Seebeck.• Độ dẫn điện được đo bằng phương pháp đo dòng

điện trực tiếp 4 đầu dò.

2. Thực nghiệm

B.2 Đo mẫu – đo ,

3. Kết quả và thảo luận

1. Zn7Sb2O12 được tìm thấy khi pha Sb2O3 vào ZnO

2. Kích thước và mật độ của hạt giảm ; độ xốp của mẫu tăng lên cùng với thành phần của Sb2O3

3. Tính dẫn điện của mẫu khi pha tạp như là một bán dẫn

4. Hệ số Seebeck âm hơn khi nhiệt độ tăng.

5. Hệ số công suất tăng và ổn định ở nhiệt độ cao khi pha thêm Sb2O3

Mẫu Zn0.99Sb0.01O có hệ số công suất lớn nhất 3,88.10-4Wm-1K-2

Sự pha thêm Sb2O3 : Giảm mật độ và kích thước hạt. Độ dẫn điện tăng. Hệ số Seebeck có giá trị tuyệt đối tăng Hệ số công suất tăng.

4. Kết luận:

Việc chèn thêm Sb2O3 làm tăng tính nhiệt điện ở nhiệt độ cao.