| 초록 |
열전재료는 열에너지와 전기에너지를 고체상태에서 상호 변환시키는 무공해 에너지 변환재료로 태양열 발전과 더불어 관심이 집중되고 있다. 열전재료의 성능은 성능지수[ZT=α2/ρκ (α: seebeck계수, ρ: 전기비저항, κ: 열전도도 )]로 나타내며, 특히 Bi-Te-Se계는 상온부근에서 열전성능이 우수한 n형 열전재료로 알려져 있다. 성능지수에 영향을 미치는 열전도도는 phonon에 의한 열전도도와 electron에 의한 열전도도의 합으로 표현되며, Widemann-Franz law에 의해 electron에 의한 열전도도는 전기비저항과 밀접한 관련이 있다. 이에 반해 phonon의 거동은 상호 독립적이며, 최근 나노재료기술의 접목으로 phonon 산란을 유도하여 열전도도를 낮추고자 하는 연구가 진행되고 있다. 또한 Bi-Te계 화합물의 결정구조는 R3m군에 속하며, 결정구조는 육방정계로 -Te(1)-Bi-Te(2)-Bi-Te(1)- 의 순서로 c축에 적층된 구조를 가진다. 이런 결정구조의 결과로 c축과 관계되는 열, 전기적 성질의 이방성이 존재하며, 특히 분말야금법으로 제조된 열전재료의 경우 분말의 형상이 열전특성의 이방성에 영향을 미친다고 알려져 있다. 최근 저가, 저급의 출발 원료를 사용하여 고성능의 Bi-Te계 열전재료를 제조할 수 있는 산화물 환원법이 새롭게 제안되고 있다. 본 연구에서는 산화물 환원법으로 제조된 n형 Bi-Te-Se계 열전재료 분말의 이방성을 검토하고자, 산화물 환원법으로 제조된 Bi-Te-Se계 열전재료 분말을 밀링처리 하여, 밀링처리에 따른 열전특성의 변화를 분말 입자의 형상, 크기 및 열/전기적 특성의 이방성 측면에서 고찰 하였다. 감사의 글 : 본 연구는 한국에너지 기술평가원의 에너지자원기술개발사업의 지원으로 수행되었습니다. |
