IMPROVEMENT OF THERMOELECTRIC PROPERTIES IN ZN-SB ALLOYS

ZN-SB合金热电性能的改善

• 批准号: 22560702
• 负责人: HASAKA Masayuki
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22560702/
• 关键词: 金属物性; 格子欠陥; 電子顕微鏡; 電子・電気材料; 電気・電子材料

The aim of the research is to improve micro-structures and thermoelectric properties in ZnxSb3 (x = 3.4-4.3) alloys for generating power by directly converting heat into electricity.The alloys were fabricated through a single-wheel melt-spinning process at wheel velocities of 0.6-4.2 m s-1. The micro-structures were investigated using X-ray diffraction, transmission electron microscopy, together with energy dispersive X-ray analysis, and by calculating free energy. β-Zn4Sb3 in the as-spun state coexisted with ZnSb or Zn at 0.6 m s-1, while it coexisted with ζ-Zn3Sb2 in x >= 3.8 at 4.2 m s-1, where ζ-Zn3Sb2 disappeared in the annealed ribbons. Nano-scale voids and zinc inclusions precipitatedor disappeared through reactions of zinc vacancies, interstitial zinc atoms, and zinc atoms in β-Zn4Sb3.The dimensionless figure of merit, power factor, Seebeck coefficient, electrical conductivity and thermal conductivity which were measured depended on the complex micro-structures of β-Zn4Sb3 which were peculiar to the fabrication processes.

该研究的目的是改善ZnxSb3 （x = 3.4-4.3）合金的微观结构和热电性能，从而通过直接将热转化为电来发电。采用单轮熔融纺丝工艺制备合金，轮速为0.6 ~ 4.2 m s-1。利用x射线衍射、透射电子显微镜、能量色散x射线分析和自由能计算等方法对其微观结构进行了研究。在0.6 m s-1温度下，β-Zn4Sb3与ZnSb或Zn共存，在4.2 m s-1温度下，β- zn3sb3与ζ-Zn3Sb2共存，其中ζ-Zn3Sb2在退火带中消失。通过锌空位、间隙锌原子和β-Zn4Sb3中锌原子的反应，纳米尺度的孔洞和锌包裹体析出或消失。β-Zn4Sb3的无因次优值、功率因数、塞贝克系数、电导率和导热系数的测量取决于其复杂的微结构，这是制备工艺所特有的。

项目成果

ミスフィット型層状酸化物のSTEM観察と熱電的性質

失配层状氧化物的STEM观察和热电性能

• 发表时间: 2012
• 作者: 山口隆大;森村隆夫;佐藤幸生;幾原雄一;羽坂雅之
• 通讯作者: 羽坂雅之

Bloch波法によるSTEM像シミュレーションの欠陥構造への応用

基于布洛赫波法的STEM图像模拟在缺陷结构中的应用

• 发表时间: 2010
• 作者: 森村隆夫;羽坂雅之
• 通讯作者: 羽坂雅之

ミスフィット型層状酸化物の熱電特性とSTEM観察

失配层状氧化物的热电性能及STEM观察

• 作者: 山口隆大;森村隆夫;佐藤幸生;幾原雄一
• 通讯作者: 幾原雄一

Microstructures and Thermoelectric Properties of Melt-Spun ZnxSb3 Ribbons

熔纺ZnxSb3带材的微观结构和热电性能

• DOI: 10.1007/s11664-013-2481-7
• 发表时间: 2013
• 期刊: Journal of Electron Materials
• 作者: T. Morimura;M.Hasaka;H. Nakashima
• 通讯作者: H. Nakashima

Bloch波法によるHAADFF-STEM像シミュレーション法の開発

使用布洛赫波法开发HAADFF-STEM图像模拟方法

• 作者: 小島拓也;森村隆夫;近藤慎一郎
• 通讯作者: 近藤慎一郎