Search academic texts

Registration Number

0420U101754, Candidate dissertation

Title

High-temperature thermoelectric elements based on multicomponent oxygen-free compounds

Author

Tsygoda Vladyslav Vladyslavovych,

popup.head Petrovskiy Vitaly Yaroslavovitch
popup.opponent Duriagina Zoya Antonivna
popup.opponent Kudryk Yaroslav Yaroslavovych

Status

Кандидат технічних наук, 05.27.01, Твердотільна електроніка

Date

20-10-2020

Description

Дисертацію присвячено встановленню впливу технологічних факторів на мікроструктуру та властивості нових провідних матеріалів на основі шаруватих анізотропних композитів типу «ізолятор-провідник» у складі Si3N4-карбіди перехідних металів, і використання цих матеріалів в термоелектричних функціональних елементах, що працюють при високих температурах (до 1100 °С). Встановлено, що найбільш перспективними з таких композитів є композиції Si3N4-ZrC, Si3N4-HfC, в них утворюються такі фази, як SiC, Hf2CN и Zr2CN. Показано, що ключовим моментом для збільшення коефіцієнту ТЕРС композитів, що розглядаються, є реакції in situ, що протікають за участю Н2О при визначених температурах гарячого пресування (утворення Si2ON2), або незначні (0,25-1%) добавки нітриду бору в склад провідного кластеру. Встановлено, що продукти хімічної взаємодії між провідниковою фазою, діелектричною матрицею та середовищем пресування, такі як SiC та FeSi2, зсувають поріг протікання до області малих концентрацій введеної провідникової фази на 5-10% і збільшують питомий опір резистивного кластеру в 102 – 105 разів. Вперше досліджено термоелектричні властивості композитів n-типу: Si3N4-ZrC, Si3N4-HfC; Si3N4-ZrC, Si3N4-WC, Si3N4-TiB2, Si3N4-TaC, Si3N4-TaN та p-типу: Si3N4-C, Si3N4-B4C. Показано, що як термоелектроди можуть використовуватись кластерні перколяційні структури, а залежність термоелектрорушійної сили від концентрації термоелектричної добавки не описується тим самим математичним апаратом, що і залежність електропровідності від концентрації.