Способ получения термоэлектрического материала

(71) Ордена Трни институт фиАН СССР Бюл.удовоэики намений о Красного ысоких дав и А.И.Орл.Г 53) 6 1,1. Те эл ис с 47-49.2, Жапаро него давлени ловые и галь халькогенидо твердых раст датской дисс орон Влияние все ектрические нитные свой та и сурьмы АвторефератП., 1975. в Ж.Ж,я на эл е тва аномаг висму кан воров.ертации асти й эн о и лек о ремя эффективным терматериалом является е м ат ра Те р-типазгенераторе для СУДАРСТНЕННЫЙ Н 014 ИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЗНРЦТИЯМ И ГННТ СССР востанцев ов62,.2(088.8зисы докладов совещаниятрические материалы и мет едования", Кишинев, 1971,Изобретение относится к обл прямого преобразования теплово гии в электрическую и может бь пользовано для создания термоэ ческих генераторов с коэффицие полезного действия порядка. 252 тающих в области температур 20 500 К. В настоящее в моэлектрическим В 18 Ь п-типа. Известные термоэлектрически териалы р-типа не позволяют со в паре с В 18 Ъ п-типа термогене с к.п.д. выше, чем 103. Теллурид висмута Вь составляет пару в термо ВЫЬ и - типа.(54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА на основе теллури да висмута р-типа проводимости, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения термоэлектрической добротности, монокристалл теллурица висмута р-типа с концентрацией носителей заряда 5.10 - 2 10 смпод 8, 6вергают ноэдействию гидростатическог давления 15 - 65 кбар,Теллурид висмута является основ й для получения самых эффективных материалов для генерирования электрической энергии.Известны различные способы повышения добротности термоэлектрических материалов, связанные с созданием термоэлектрических веществ с определенной концентрацией носителей тока и типа проводимости или с воздействием на материал температурной обраОотиой или давлением 1. 3 ЬИз описанных в литературе способов повышения добротности термоэлектричес.ких материалов наиболее близким является способ воздействия на соединение Вд Те, р-типа высокого давления до 15 кбар, позволяющий повысить доброт,ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 ность материала Е с 2,6210" 1/граддо 6,58 10- 1/град /1,2/ И .Недостатком процесса повышения добротности является малая величина дав 5ления, воздействующего на образецтеллурида висмута р-типа, и незначительное при этом увеличение добротности, которое не позволяет увеличитьк.п.д. пары ВдЯЬ и - типа и В 1 Те 3р - типа вьше 12-157Целью изобретения является увеличение добротности теллурида висмутар - типа,Поставленная цель достигается тем, 15что монокристалл теллурида висмутар - типа с концентрацией носителейзаряда 5 10 см- - 2 10 см-" под 8 16вергают воздействию гидростатическогодавления в диапазоне 15 - 65 кбар.,Термоэлектрические характеристикителлурида висмута изменяются под дей,ствием давления таким образом, чтодобротность материала возрастает поддавлением,25П р и м е .р 1. Образец теллуридависмута р-типа с концентрацией носителей и = 5110 смподвергают воз 16Рдействию давления 40 кбар в камеревысокого давления. Затем при этомдавлении измеряют величину Е. В результате величина добротности Е составляет 8,710 з 1/град, что в1,3 раза выше величины полученнойпо способу Гг 3.П р и м е р 2. Образец теллуридагисмута р-типа с концентрацией носителей заряда и = 5 10 см 1 подвер(8гают воздействию давления 65 кбар вкамере высокого давления. Затем приэтом давлении измеряют величину 2.В результате добротность .составляет1210"з 1/град, что в 2 раза вышевеличины, полученной по способу2 1.П р и м е р 3. Образец теллурида , 45висмута р - типа с концентрацией. носителей заряда 210 смподвергают18.воздействию давления 40 кбар в камеревысокого давления. Затем при этом давлении измеряют величину Е. В результате добротность равна 11,3 ф101/град, что в 1,7 раза выше:величины, полученной по способу 21.П р и м е р 4. Образец теллуридависмута р - типа с концентрацией носителей 210 Е см-з подвергают возцействию давления 65 кбар в камере вйсокого давления. При этом давлении величина добротности равна 26,2"1 0 1/град,что в 4 раза выше величины Е, полученной по способу 1 2 .Давление, равное 65 кбар, являетгяграничным, т.к. нри этом давлении:происходит фазовый переход и фаза высокого давления теллурида висмута обладает металлическими свойствамИ.,Синтез более чистых. образцов теллурида висмута с меньшей концентра"цией носителей заряда позволит ещеболее увеличить эффект воздействиядавления на увеличение добротнсстиматериала.Увеличение добротности теллуридависмута под давлением может быть использовано при создании механическинапряженных термоэлементов повышеннойэФФективности.Выводы о причинах влияния давленияна добротность теллурида висмута открывают новые воэможности в управлении свойствами материала на. основетеллурида висмута.Значительные к.п.д, термоэлектрического вещества В,Тез р - типа,позволят решить вопрос о создании ядернотермоэлектрических судовых двигателей,бесшумных и безотказных в работе,простых в управлении и достаточно малогабаритных. Обеспечение радиорелейных линий и нефтегазопроводов энергопитанием от термоэлектрических генераторов сэкономит десятки миллионоврублей,Важные позиции займет термоэлектрический метод в области энергоснабжения космических аппаратов и объектов.