Preparation of Thermoelectric Material by Reactive Diffusion Method

反应扩散法制备热电材料

基本信息

  • 批准号:
    11695053
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.6万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B).
  • 财政年份:
    1999
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1999 至 2000
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

As important characters of intermetallic compounds formed by reaction diffusion, we can pick up the followings, i.e., they do not include any needless phases, they can be prepared without contamination from crucible or air, they have clean phase boundary interface and they can have orientated grains. When we can apply this method practically, there are possibilities to prepare more excellent thermoelectric materials than that so far.It has been well known that the thermoelectric properties of FeSi2 are not affected by the purity of iron and Si. However, iron plates used up to the present were less than 99.99% and they might have been contaminated during the preparing process. Further there is no study in which high purity iron and silicon were used. A purpose of this work is to make thermoelectric material by using ultra high purity starting materials taking the contamination due to melting into account and to study the thermoelectric properties. For the purpose we use reaction diffusion method using high purity Fe, Co, Si and Sb materials.Fe-Si, Co-Si and Co-Sb binary systems have been studied. It has been clarified by this work that main diffusion layer formed in the Fe-Si diffusion couples is Fe3Si. The growth rate of Fe3Si depends significantly on the purity of iron. Oxygen in iron slows down the growth rate of Fe3Si.In the Co-Si binary systems we have clarified the growth kinetics of CoSi and CoSi2. Both FeSi2 and CoSi or CoSi2 are difficult to make them by the reactive diffusion method. We have tried to make CoSb3 in Co-Sb binary system by using various kinds of diffusion couples such as S-Co/S-Sb diffusion couples, S-Co/L-Sb diffusion couples and S-Co/V-Sb diffusion couples. By this technique we could make CoSb3 including many small voids. The existence of voids is expected to decrease thermal conductivity of CoSb3 so the thermoelectric properties will also be expected to be improved.
作为反应扩散形成的金属间化合物的重要特征,我们可以看出,它们不包含任何不必要的相,它们可以在不受坩埚或空气污染的情况下制备,它们具有干净的相界,它们可以有取向的晶粒。当我们能够将这种方法应用到实际中时,就有可能制备出比目前更好的热电材料。众所周知,FeSi2的热电性能不受铁和硅纯度的影响。然而,到目前为止使用的铁板不到99.99%,它们可能在准备过程中受到了污染。此外,还没有使用高纯铁和硅的研究。本工作的目的是利用超高纯度原料制备热电材料,并研究其热电性能。为此,我们利用高纯Fe、Co、Si和Sb材料,采用反应扩散法,研究了Fe-Si、Co-Si和Co-Sb三元系。结果表明,Fe-Si扩散偶中形成的主要扩散层为Fe3Si。Fe_3Si的生长速度在很大程度上取决于铁的纯度。铁中的氧减缓了Fe_3Si的生长速度。在Co-Si二元系统中,我们阐明了CoSi和CoSi2的生长动力学。FeSi2和CoSi或CoSi2都很难用反应扩散法制备。我们尝试用S-Co/S-Sb扩散偶、S-Co/L-Sb扩散偶和S-Co/V-Sb扩散偶等各种扩散偶在Co-Sb二元系中制备CoSb_3。通过这种技术,我们可以得到包含许多小空洞的CoSb3。空洞的存在有望降低CoSb3的导热系数,因此其热电性能也有望得到改善。

项目成果

期刊论文数量(36)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
T.Shimozaki: "Reactive Diffusion Between Ultra High Purity Iron and Silicon Water"Mater.Trans.. 42・4. 15-20 (2001)
T.Shimozaki:“超高纯铁和硅水之间的反应扩散”Mater.Trans.. 42・4 (2001)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Toshitada Shimozaki: "The Role of Iron in Ti on The Growth of Ti Silicides in Bulk Ti/Si Diffusion Couples"Mater.Trans.JIM.. Vol.40,No.7,. 612-617 (1999)
Toshitada Shimozaki:“Ti中铁对块状Ti/Si扩散偶中Ti硅化物生长的作用”Mater.Trans.JIM..Vol.40,No.7,。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Takahisa Okino: "Analysis of Dopant Diffusion in Si with stacking faults,"Mater.Trans.JIM.,. Vol.40. 474-478 (1999)
Takahisa Okino:“Si 中掺杂剂扩散与堆垛层错的分析”,Mater.Trans.JIM.,。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
T.Shimozaki: "The Role of Iron in Ti on The Growth of Ti Siliciler in Bulk Ti/Si Dittusion Couple"Mater.Trans.JIM. 40・7. 612-617 (1999)
T.Shimozaki:“Ti 中的铁对块状 Ti/Si 扩散偶中 Ti 硅化物生长的作用”Mater.Trans.JIM 40・7 (1999)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Keun-Soo Kim: "Reactive Diffusion in Co-Si Bulk Diffusion couple."J.Japan Inst.Met.. vol.64. 771-775 (2000)
Keun-Soo Kim:“Co-Si 体扩散偶中的反应扩散”。J.Japan Inst.Met.. vol.64。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

SHIMOZAKI Toshitada其他文献

SHIMOZAKI Toshitada的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('SHIMOZAKI Toshitada', 18)}}的其他基金

Examination of techniques for synthesizing highly efficiency thermoelectric material NaCo2O4.
高效热电材料NaCo2O4合成技术的检验。
  • 批准号:
    14550686
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 1.6万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Growth Kinetics of Iron Silicides in the Fe/Si Bulk Reaction Diffusion Couple and Thermo-Electric Property of FeSi_2 Formed by This Method.
Fe/Si本体反应扩散偶中硅化铁的生长动力学及该方法形成的FeSi_2的热电性能。
  • 批准号:
    09650722
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 1.6万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Fundamental research on growth kinetickd of silicides due to solid reaction between metal and silicon
金属与硅固相反应硅化物生长动力学基础研究
  • 批准号:
    04650604
  • 财政年份:
    1992
  • 资助金额:
    $ 1.6万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)

相似国自然基金

填充CoSb3材料宽频声子散射全尺度微结构形成原理与热电性能提升
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
双元掺杂与微结构调控增强 CoSb3薄膜热电特性及相关物理机制研究
  • 批准号:
    2020A1515010516
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
多元系CoSb3/CNTs复合材料的高压制备及其电声输运特性研究
  • 批准号:
    11804185
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    27.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
TGZM效应下宽结晶温度间隔CoSb3合金的凝固组织与性能研究
  • 批准号:
    51774239
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
CoSb3基多段结构宽温域热电器件中异质界面特性及其服役行为研究
  • 批准号:
    51572282
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    64.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
高压制备多原子填充型CoSb3材料电热输运性能的协同调控
  • 批准号:
    51301024
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
多尺度结构CoSb3基复合材料异质界面设计构筑与性能调控
  • 批准号:
    51374078
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    82.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
VIA族元素共掺杂CoSb3基材料的制备和电热输运机制研究
  • 批准号:
    51302205
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
CoSb3/石墨烯纳米复合材料的原位合成及热电输运特性
  • 批准号:
    51101139
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
单元素及双元素填充方钴矿CoSb3的高压合成及性能优化
  • 批准号:
    51072175
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    37.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Dimensionality, nanostructure, excitations and thermoelectric properties of Bi2Te3 and CoSb3 based nanomaterials
Bi2Te3 和 CoSb3 基纳米材料的维度、纳米结构、激发和热电性能
  • 批准号:
    123043613
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 1.6万
  • 项目类别:
    Priority Programmes
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了