| 초록 |
열전재료는 고체상태에서 열에너지와 전기에너지를 서로 가역적으로 변환시키는 반도체재료로서 열전발전(thermoelectric generation)과 열전냉각(thermoelectric cooling)에 이용되고 있다. 현재 상업적으로 이용되며 상온부근에서 가장 우수한 특성을 나타내는 열전재료는, n형으로는 Bi2Te3에 Se이 고용된 Bi-Se-Te계, p형으로는 Sb2Te3에 Bi가 고용된 Bi-Sb-Te계이다. 종래에 p형 Bi-Sb-Te계 열전재료는 전기적 특성의 제어가 용이한 단결정성장법으로 주로 제조되어져왔다. 그러나 최근에 p형 Bi-Sb-Te계 열전재료는 나노기술을 통해 재료의 미세조직을 제어하여, 포논 산란을 통한 격자 열전도도의 감소로 높은 열전 성능을 달성할 수 있음이 보고되었다. 그러나 이들 공정기술들은 소재제조에 고가의 순금속 혹은 합금과 고에너지가 필요하여, 개발된 공정기술을 상용화 시키는 데는 어려움이 있다. 한편, 저자는 열전재료 분말 제조를 위한 새로운 공정기술로써 산화물환원 공정기술을 제안하고 있다. 이 기술은 종래의 다른 열전재료 분말 제조기술들(단결정성장법, 기계적합금화법, 응고-밀링법, 급속응고-분쇄법)과는 달리 출발원료로서 산화물을 사용하여 저온, 단시간에 합금분말을 제조할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 산화물환원공정기술로 제조된 열전재료 분말을 플라즈마활성소결하여 p형 Bi-Sb-Te계 열전재료를 제조하여, 제조된 소결체의 열전특성을 평가하였다. |
