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

Trình bày: Bảo Thư – Hoàng Nam

1. Giới thiệu

Điều kiện giới hạn !

Vật liệu nhiệt điện

1. Giới thiệu

hệ số phẩm chất cao

Vật liệu loại n Ba1-xSrxPbO3

0

x 

NaCo O

2

4

0.6 Oxit dựa trên ZnO

Vật liệu oxit nhiệt điện loại p

công suất tỏa nhiệt cao

Ứng cử viên tiềm năng!

1. Giới thiệu

Phát triển hợp chất mới

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

Nâng cao tính chất nhiệt điện

Thiết kế hợp kim

2. Thực nghiệm

xay trong 6h

Bột Sb2O3 Bột ZnO tinh khiết Chất pha trộn dạng sệt

+

Cồn ethyl

môi trường ZrO2

hong khô ở 353K trong lò trong 24h

Bột hỗn hợp

B.1 Tạo mẫu

2. Thực nghiệm

nung trong lò nung mullite xay trong 6g Bột hỗn hợp

Bột khô Bột đã nung

T = 1273 K trong 5h.

hong khô ở 353K trong lò trong 12h máy mài xoay 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

Độ xốp: đo bằng nguyên lý Archimede Cấu trúc tinh thể :dùng phép nhiễu xạ tia X

Mẫu

Vi cấu trúc bề mặt: dùng SEM Kích cỡ hạt trung bình :pp đường cắt ngang.

Độ dẫn điện, hệ số Seebeck (α): dùng cặp nhiệt điện

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.

, 

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 thành phần của với 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 lớn nhất số công suất 3,88.10-4Wm-1K-2

4. Kết luận:

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.

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