Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0217U002335, 0112U000886 , Науково-дослідна робота Назва роботи Матеріалознавство та технологія контактних і комутаційних композитних структур на екструдованому термоелектричному матеріалі Назва етапу роботи Керівник роботи Анатичук Лук'ян Іванович, Дата реєстрації 06-02-2017 Організація виконавець Інститут термоелектрики Національної академії наук та Міністерства освіти і науки України Опис етапу Звіт про НДР: 130 с., 61 рис., 13 табл., 88 джерел. Об'єктом дослідження є вивчення особливостей та методів та створення контактних та комутаційних структур на екструдованих термоелектричних матеріалах, розробка способів підготовки поверхні термоелектричних матеріалів для досягнення величин адгезійної міцності контактних шарів близької до значень когезійної міцності матеріалу, а значень контактного опору на границі термоелектричний матеріал - комутаційні шари у 5-10 разів менших, ніж у відомих аналогів. Метою роботи є розвиток матеріалознавчих і технологічних основ підготовки поверхні екструдованих термоелектричних матеріалів та розробка і створення високоякісних контактних і комутаційних композитних структур з наперед заданими властивостями для термоелектричних перетворювачів енергії для збільшення їх ресурсної стійкості і надійності роботи в умовах космічного вакууму та агресивних середовищ. Для досягнення вказаних цілей виконано ряд наступних завдань: Досліджено способи одержання екструдованих термоелектричних матеріалів, особливості їх структури та властивості контактних і комутаційних структур для них. Розроблено алгоритми моделювання системи "екструдований матеріал-контактна структура". Проведено теоретичні дослідження особливостей системи екструдований матеріал-контактні та комутаційні структури, за результатами яких розроблено алгоритм вибору оптимальних контактних структур та попередньої обробки поверхні термоелектричного матеріалу, що дозволило суттєво підвищити надійність антидифузійних шарів (адгезійна міцність складає 20-24 МПа для зразків n-типу та 17-22 МПа для зразків р-типу). Розроблено об'єктно-орієнтовані комп'ютерні програми моделювання параметрів і характеристик надійності контактних і комутаційних структур, що дало можливість провести теоретичні дослідження, в результаті яких на екструдованих термоелектричних матеріалах розробляються композитні контактні і комутаційні структури з гранично низькими значеннями перехідних опорів. Для уточненого визначення енергетичних і механічних параметрів системи "екструдований матеріал - контактна структура" побудована і методами комп'ютерного моделювання досліджена тримірна модель, яка враховує основні фактори, що впливають на ефективність перетворення енергії. Викладено методику розрахунку механічних і термічних напруг, що виникають у термоелектричних пристроях типу кристал-припій-тепловідвід. Методика дає можливість визначити умови, за яких мінімізовані механічні й термічні напруги в термоелектричних виробах заданої геометрії та їх фізичних характеристик - модулів Юнга, коефіцієнтів Пуассона, міцності на розрив. Розроблено новий технологічний метод нанесення високоефективних антидифузійних шарів на поверхню ТЕМ. Одержані високоякісні покриття з високими адгезійними і захисними характеристиками для великоформатних термоелектричних перетворювачів енергії підвищеної ефективності. ТЕРМОЕЛЕКТРИКА, ТЕРМОЕЛЕКТРИЧНІ ПЕРЕТВОРЮВАЧІ, КОМП'ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ, КОНТАКТНІ КОМПОЗИЦІЙНІ СТРУКТУРИ. Умови одержання звіту: за договором. 03150, м. Київ, вул. Антоновича,180, УкрІНТЕІ. Опис продукції Розроблено технологічні схеми нанесення багатошарових контактних структур на екструдовані матеріали та досліджено їх електричні і механічні властивості. Експериментально підтверджено, що технологічні умови одержання композитних структур на екструдованих матеріалах та їх природа взаємопов'язані і мають вирішальний вплив на динамічну стійкість термоелектричних пристроїв. Для мінімізації негативного впливу таких факторів, як невідповідність коефіцієнтів лінійного розширення ТЕМ і контактних антидифузійних структур, внутрішніх напруг самого покриття, які призводять до суттєвого зменшення динамічної стійкості контактних структур, у якості антидифузійних структур застосовувались хімічно або електролітично нанесені тонкі (до 3-х мкм) багатошарові плівки металів підгрупи заліза та їх сплавів, а також вольфраму та молібдену. Відпрацьовано ефективні способи підготовки поверхні напівпровідників та методи формування багатошарових антидифузійних комутаційних структур на зразках екструдованого ТЕМ зменшеного перерізу Автори роботи Антонюк Валентина Василівна Кречун Марія Миколаївна Лисько Валентин Валерійович Разіньков Валерій Васильович Скрипський Ігор Миколайович Слепенюк Оксана Тарасівна Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити