화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2005년 가을 (11/10 ~ 11/11, 한양대학교)
권호 11권 2호
발표분야 에너지환경재료
제목 아크 용해법으로 제조된 Co1+xSb3+y의 열전 특성
초록 최근 열-전기 에너지 변환능력을 가지고 있는 차세대 재료로서 Skutterudite 화합물에 대한 연구가 진행되고 있다. 2원계 Skutterudite는 입방구조를 가지고 있으며 단위격자 안에 8개의 TX3군(T:천이금속원소, X:니코젠원소)을 포함하고 있어 격자 열전도도의 감소에 의한 열전 에너지 변환특성의 향상이 되는 결정구조이다. 도핑이 되지 않은 진성 CoSb3는 P-type 형태로 나타나고 있으며 단상인 δ-CoSb3를 제조하는데 있어서 많은 어려움이 따른다. 본 연구에서는 아크 용해법으로 Co 또는 Sb가 잉여 첨가된 Co1+xSb3+y (x=0~0.16, y=0~0.6)를 제조하여 비화학양론적 조성변화량(off-stoichiometry) 따른 열전특성의 변화를 조사하였다. 원소상태인 Co와 Sb를 원하는 조성으로 혼합하여 Ar 분위기에서 아크 용해하였다. 상변화와 균질화를 위해 673K~773K에서 24시간 동안 진공 열처리한 후, XRD로 δ-CoSb3상으로의 상변화를 조사하였다. 잉여첨가한 Co와 Sb의 양의 따른 열전특성을 측정‧평가하였다. 아크 용해 및 적절한 후속 열처리공정에 의해 건전한 미세조직을 유지하였으며, δ-CoSb3 단상을 성공적으로 얻을 수 있었다. Co-rich 시편과 Sb-rich 시편의 Seebeck 계수 부호의 변화로부터 carrier type의 변화를 예측할 수 있었다.



감사의 글 : 본 연구는 산업자원부의 지역협력연구센터육성사업 및 한국학술진흥재단의 지역대학우수과학지지원사업(과제번호 R05-2004-000-12781-0)의 지원에 의해 수행되었습니다.
저자 박종범1, 유신욱1, 서창열2, 최국선2, 김준수2, 이정일1, 어순철1, 김일호1
소속 1충주대, 2한국지질자원(연)
키워드 Thermoelectric; Skutterudite
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