![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Основной проблемой, возникающей при кассетном выращивании пластин термоэлектрического материала [1], является неустойчивость роста поликристалла, которая проявляется в виде дендритного роста. В этом случае возникает химическая и фазовая микро-неоднородность, которая не только отрицательно сказывается на уровне и однородности термоэлектрических параметров, но и на механических свойствах получаемых пластин, приводя к их разрушению в процессе вырезки из них элементов термобатарей. Основной технологической целью является получение достаточно однородных пластин термоэлектрического материала и обладающих благоприятной текстурой для реализации анизотропии электрофизических свойств характерной для ромбоэдрической кристаллической решетки. Однородность слитков по длине и периметру и четкая текстура материала, при которой плоскости базиса располагаются параллельно оси роста, обеспечивают не только хорошие термоэлектрические свойства, но и достаточную прочность получаемого материала. В то время как дендритный тип кристаллизации характеризуется случайными кристаллографическими ориентировками кристаллов по отношению к оси роста. Поэтому основной задачей является подавление ликвации при выращивании слитков ТЭМ и получение высокой воспроизводимости термоэлектрических свойств в выращенных поликристаллических пластинах. Пластины термоэлектрических материалов n и р-типа проводимости на основе тройных твердых растворов Bi2Te3-XSeX и BiXSb2-XTe3 были получены кассетной кристаллизацией из расплава. Скорость кристаллизации изменяли от 1.2 мм/мин до 0.15 мм/мин. Математическое моделирования тепловых процессов в кассете показало, что при достаточно быстром снижении нагревательной мощности может происходить смена устойчивого вертикального градиента температуры в кассете на неустойчивый профиль, что вызывает конвективное движение, существенно искривляющее форму фронта кристаллизации, а последнее способствует возникновению дендритного роста. Рентгено-дифрактометрический контроль однородности состава проведен по длине и сечению образцов для измерения параметра решетки и анализа структуры образцов по уширению дифракционных линий. С помощью построения прямых полюсных фигур исследована ориентация плоскостей спайности относительно плоскости пластины и оси роста. Дана рентгеноструктурная оценка формы фронта кристаллизации. Измерение термоэлектрических свойств проведено методом Хармана. Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ: 18-02-00036. 1. Белов Ю.М. и др. // Патент РФ, № 2402111. 20.10.2010. 15 c.
№ | Имя | Описание | Имя файла | Размер | Добавлен |
---|---|---|---|---|---|
1. | 2019_Programma_MISiS.pdf | 2019_Programma_MISiS.pdf | 672,6 КБ | 23 января 2020 [naverezub] |