| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2011년 봄 (05/26 ~ 05/27, 제주 휘닉스 아일랜드) |
| 권호 | 17권 1호 |
| 발표분야 | C. Energy and the Environment Technology(에너지 및 환경재료) |
| 제목 | 방전 플라즈마 소결법으로 제조된 p-type (AgSbTe2)15-(GeTe)85: TAGS-85 열전재료의 열전특성 평가 Evaluation of Thermoelectric Properties of p-type (AgSbTe2)15-(GeTe)85: TAGS-85 Thermoelectric Materials Fabricated by Spark Plasma Sintering(SPS) |
| 초록 | 열전재료는 열에너지와 전기에너지의 직접적인 변환이 가능한 재료로 최근 이를 활용한 대체에너지 소재로서 개발이 활발히 진행되고있다. 열전재료는 사용온도 영역에 따라 저온, 중온, 고온영역으로 나뉘며, 특히 중온영역의 p형에서는 AgSbTe2-GeTe(TAGS)계 열전재료가 우수한 기계적, 열전특성으로 차세대 냉각용, 열전발전용 소재로서 크게 각광을 받고 있다. 일반적으로 열전재료는 낮은 성능지수와 긴 제조공정을 요구하기 때문에 제조단가가 비싸고 특히, 이들 재료가 갖는 결정구조의 취약성으로 인하여 재료 성형 및 가공과정에서 회수율이 낮은 단점이 있다. 따라서 이와 같은 문제점들을 극복하기 위한 새로운 제조 및 성형기술이 요구되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 결정구조 및 미세조직의 제어를 위해 급속응고법에 의한 가스분무법으로 p형 조성의 (AgSbTe2)15-(GeTe)85: TAGS-85 분말을 제조하였으며 특히, 이들 재료가 성형온도, 성형시간 및 성형압력 변화에 따라 기계적 특성 및 열전특성에 직접적인 영향을 끼 치므로 이들 조직을 제어하기 위하여 방전플라즈마 소결법(SPS)을 이용하여 성형조건에 따른 열전특성에 관한 연구를 수행하였다. 가스분무법으로 제조된 분말의 최적의 성형 및 소결조건을 확립하기 위하여 300~450℃에서 1h 동안 열처리한 후 공냉시켰다. 이들 분말은 350, 400 ℃에서 SPS를 이용하여 65MPa의 압력을 가하여 소결체를 제조하였다. OM 및 SEM을 이용하여 미세조직을 관찰하였고, 각 실험조건에서 성형된 성형체에 따른 경도 측정을 통하여 기계적 특성을 관찰하였다. XRD를 이용하여 기저면 배열을 확인하였으며 제조된 성형체의 Seebeck Coefficient, Resistivity, Thermal Conductivity를 측정하여 이들 값을 이용한 Figure of merit 값을 얻었다. |
| 저자 | 장동현1, 김효섭1, 이철희1, 김택수2, 이진규1, 홍순직1 |
| 소속 | 1공주대, 2한국생산기술(연) |
| 키워드 | TAGS; 방전플라즈마소결법; 급속응고법 |
