Thermoelectric Property of Fe-Si Based Materials Prepared By Self-Propagating High Temperature Synthesis

비기체연소합성법으로 제조한 Fe-Si계 재료의 열전특성

  • 송태호 (연세대학교 세라믹공학과) ;
  • 이형민 (연세대학교 세라믹공학과) ;
  • 이홍림 (연세대학교 세라믹공학과) ;
  • 배철훈 (인천대학교 재료공학과)
  • Published : 1997.04.01

Abstract

금속분말 Fe와 Si에 KNO$_{3}$(Fe+Si)무게비=0.2로 점화촉매 KNO$_{3}$를 혼합하고 50MPa로 성형한 후 점화시키는 비기체연소합성(SHS; Self propagating High temperature Synthesis)법으로 출발 분말을 얻었다. 점화분위기를 공기 및 Ar으로 한 경우 XRD결과에서 특별한 차이가 없었고 두 경우 모두 SiO$_{2}$피크가 검출되었다. 합성된 분말을 성형한 후 119$0^{\circ}C$환원분위기에서 소결하고 포석온도이하에서 열처리하여 반도성 FeSi$_{2}$가 주상인 Fe-Si계 열전재료를 제조하였다. Fe/Si무게비=46/54,44/56 및 42/58시편의 제벡계수는 Si함량이 증가할수록 증가하였다. 점화후의 세척처리를 2단계로 하는 경우 제벡계수의 부호가 변화하여 p-type에서 n-type으로 변화하며 소결밀도가 크게 상승하였다. 조성에 관계없이 공통적으로 발견되는 SiO$_{2}$는 점화시의 분위기보다는 점화촉매에 포함된 K성분이 소결 및 열처리시 산화제로 작용하여 형성되는 것이 확인되었다.

Keywords

References

  1. 熱電半導體とその應用 上村欣一;西田勳夫
  2. 비기체연소합성(SHS) 여철현
  3. Ceram. Bull. v.67 no.2 Z.A. Munir
  4. Proc. Fall Meet. Ceram. Soc. Jpn. H. Kido;H. Otaki;T. Fujii
  5. Proc. 6th ICTEC (Int'l Conf. Thermoelectric Energy Conversion) v.1 K. Matsubara;T. Koyanagi
  6. ェネルギ資源 v.8 no.6 松原覺衛
  7. Proc. 11th ICTEC K. Matsubara;T. Miki;K. Nagao;K. Kishimoto;O. Nakanshi;O. Ueda;K. Fujii
  8. J. Ceram. Soc. Jpn v.100 no.7 Y. Nakagiri;H. Gyoten;F. Nishiwaki;Y. Yamamoto
  9. J. Materials Science v.25 H.C. YI;J.J. Moore
  10. J. Japan Inst. Metals. v.48 no.8 T. Kojima;K. Masumoto;I. Nishida
  11. JANAF Thermochemical Tables, (3rd ed.) M.W. Chase, Jr.;C.A. Davies;J.R. Downey, Jr.;D.J. Frurip;R.A. McDonald;A.N. Syverud
  12. The Merck Index, (11th ed.) S. Budavari
  13. Proc., 12th ICTEC v.29 T. Miki;Y. Matsui;K. Matsubara;K. Kishimoto;K. Nagao;I. Fujji
  14. Phys. Stat. Sol. v.27 U. Birkholz;J. Schelm
  15. Proc., 8th ICTEC U. Birkholz
  16. 요업학회지 v.33 no.1 송태호;최준영;이홍림;배철훈