화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2006년 가을 (11/03 ~ 11/03, 수원대학교)
권호 12권 2호
발표분야 에너지 환경재료
제목 Fe2VAl합금의 열전특성 및 기계적특성에 미치는 B의 영향
초록 최근 에너지절약과 대체에너지의 개발이 세계적으로 매우 중요시되고 있고 이를 위한 방안중의 하나로 에너지의 직접교환방식인 열전변환방법이 주목을 받고 있다. 그 중에서 Heusler형 Fe-V-Al계 합금은 중·저온용으로서 원재료 비용이 저가이고, 원료가 풍부하며 내산화성이 우수한 이점 때문에 활발히 연구되고 있다.
본 연구에서는 취약하여 아크용해로 제조하기 어려운 화학량론 Fe2VAl합금에 B을 첨가하여 아크용해하고, B첨가가 합금의 열전특성 및 기계적특성에 미치는 영향을 조사하였다.
화학양론 Fe2VAl합금에 B이 첨가되었을 때, 첨가량이 증가함에 따라 결정립크기는 감소하였고, 0.3at% 이상이 첨가됐을 시에는 결정립크기는 더 이상 감소하지 않았다. 또한 B첨가량이 증가함에 따라 로크웰경도, 압축강도 및 충격흡수에너지가 모두 증가하였고, 0.5at%B이 첨가된 시편이 70HRA, 324MPa 그리고 2.2×10-2kg-m로 최대값을 나타냈다.
Fe2VAl합금의 Seebeck 계수는 (+)부호를 나타내 p형특성을 나타냈으나, B이 첨가된 시편은 모두 n형 특성을 나타냈으며, B첨가량이 증가함에 따라 절대값이 증가하여 0.5at.%B이 첨가된 시편의 경우 Seebeck 계수는 실온에서 -84㎶/K이었다. 전기비저항은 모든 합금이 반도체적인 거동을 나타냈으며, 결정립크기가 감소할수록 증가하고 운반자농도가 증가할수록 감소했다. 0.5at.%B이 첨가된 합금은 실온에서 5.3×10-4Ωcm이었다. Seebeck계수와 전기전도도로부터 도출한 출력인자는 0.5at.%B이 첨가된 합금이 실온에서 1.34mW/K2m로 가장 높았다.
저자 이정수, 서대건, 최답천
소속 전남대
키워드 Fe2VAl; Seebeck 계수; B 첨가
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