| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2005년 봄 (05/26 ~ 05/27, 무주리조트) |
| 권호 | 11권 1호 |
| 발표분야 | 에너지환경재료 |
| 제목 | p-형 Ca3-xCuxCo4O9의 고온 열전특성 |
| 초록 | 열전재료란 가열하면 전력이 발생하고, 이와는 반대로 전류를 통하면 냉각 또는 가열되는 에너지 직접 변환기능을 갖는 재료이다 [1]. 이 열전재료를 이용하는 시스템에서의 에너지 변환효율은 열원과 heat sink의 온도, 장치의 조건뿐만 아니라 전기전도도(σ), Seebeck coefficient(α) 및 열전도도에 의해 결정되는 재료 차체의 성능지수에 의존된다. 본 연구에서는 CaO, Co3O4와 CuO 분말을 사용하여 Ca3-xCuxCo4O9(x=0~0.6) 열전재료를 제조하였다. 칭량한 혼합 분말을 planetary mono mill을 이용하여 습식방법으로 분쇄/혼합하였다. 혼합된 분말을 70℃에서 24시간 동안 건조한 후 140mesh의 체에서 체거름하였다. 체거름된 분말을 900℃에서 12시간 동안 하소한 후, 하소된 분말을 일축 냉간가압성형기를 이용하여 3.2ton/㎠의 압력으로 성형체를 제조하였다. 성형체를 920℃에서 24시간 동안 유지한 후, 상온까지 공냉하여 소성하였다. 제조된 소성체의 결정구조와 미세구조는 X-선 회절분석기와 주사전자현미경을 이용하여 각각 분석하였다. 소성체는 층상구조를 나타내었으며, CuO의 첨가양이 증가함에 따라 결정립의 성장이 커짐을 관찰하였다. X-선 회절분석 결과, 주요상은 Ca3Co4O9이고, 소량의 Co3O4 상이 존재하였다. 전기전도도(σ)와 Seebeck coefficient(α)는 조성에 크게 의존하는 것을 관찰하였다. x=0.4의 시편이 가장 큰 전기전도도를 보였고, x=0.2의 시편이 가장 큰 Seebeck coefficient를 보였다. 측정한 전기전도도와 Seebeck coefficient를 이를 이용하여 power factor(α2 ∙ σ)를 산출하였다. x=0.2의 시편에서 가장 큰 power factor(8.14×10-4WK-2 m-1)를 나타내었다. 참고문헌 [1] A. C. Masset, C. Michel, A. Maignan, M. Hervieu, O. Toulemonde, F. Studer, and B. Raveau, "Misfit-Layered Cobaltite with an Anisotropic Giant Magnetoresistance: Ca3Co4O9", Phys. Rev., B62, 2000, 166-175. Acknowledgement: 본 연구는 한국대학교육협의회에서 지원한 2005 대학교수 국내교류 연구지원 사업에 의해 수행되었습니다. |
| 저자 | 김규광1, 고광용1, 서원선2, 김좌연3, 박경순1 |
| 소속 | 1세종대, 2요업기술원차세대사업단, 3호서대 |
| 키워드 | Ca3-xCuxCo4O9; 열전특성; 전기전도도; Seebeck coefficient; power factor; thermoelectric |
