| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2004년 가을 (11/05 ~ 11/05, 인하대학교) |
| 권호 | 10권 2호 |
| 발표분야 | 세라믹스 |
| 제목 | 분말야금에 의해 제조된 CuAlO2의 미세구조 및 열전 특성 |
| 초록 | 열전 발전은 재료 양단에 온도차를 주었을 때 기전력이 발생하는 Seebeck 효과를 이용하여 열에너지를 전기에너지로 바꾸는 발전방법으로, 태양열 및 산업현장의 폐열을 전력화할 수 있다. 현재 상용화된 Pb-Te계 열전재료는 인체에 유해하고, 고온에서 산화로 인하여 내구성이 저하되는 문제점이 있는 반면, CuAlO2는 내열성과 내산화성이 우수하고, 인체에 해가 없으며, 우수한 고온안정성을 가지고 있다. 본 연구에서는 CuO와 Al2O3 분말을 사용하여 CuAlO2 열전재료를 제조하였다. 칭량한 원료 분말을 planetary mono mill(FRITSCH : pulverisette 6)로 분쇄ㆍ혼합하고, 건조하여, 혼합분말을 제조하였다. 건조된 혼합분말을 800℃에서 5시간 동안 하소하고, 하소된 분말을 유발로 분쇄하였다. 그 후 분쇄된 분말을 100mesh의 체로 체거름하여 조립화하였다. 이 조립화된 분말을 직경 20mm의 금형에 넣고 일축 냉간가압성형하여 디스크형의 성형체를 제조하고, 성형체를 1200℃에서 20시간 동안 유지한 후 상온까지 로냉하여 소성하였다. 소성체의 결정립 및 결정구조의 제어를 위하여, 제조한 소성체를 다시 분쇄, 성형, 소성 등을 실시하였다. 제조된 소성체의 결정구조와 미세구조를 X-선 회절과 주사전자현미경으로 각각 분석하였다. 또한 제조한 시편의 전기전도도(σ)와 Seebeck 계수(α)를 측정하여 power factor(σα2)를 산출하였다. 제조한 CuAlO2 소성체의 주요상은 delafossite의 결정구조(R3m)를 가지는 CuAlO2이며, 이외에 단사정 결정구조를 가진 CuO가 소량 존재하였다. 이 CuAlO2의 결정구조는 선행연구자의 결과와 일치하고 있다 [1]. CuAlO2계 소성체는 다공성이었으며, 대부분의 기공이 결정립계에 존재하였다. 온도별 제조한 시편의 전기전도도, Seebeck 계수 및 power factor를 고찰하였다. Power factor는 측정온도 범위에서 온도가 증가함에 따라 증가하였다. 참고문헌 [1] R. D. Shannon, D. B. Rogers, and C. T. Prewitt, Inorg. Chem., 1971, 10, 713. |
| 저자 | 고광용1, 서원선2, 최정규2, 박경순1 |
| 소속 | 1세종대, 2요업기술원 차세대사업단 |
| 키워드 | CuAlO2; 미세구조; 열전특성; 열전재료; 전기전도도; Seebeck계수 |
