이 연구는 전남 광양광산과 그 주변의 하천에 형성되어 있는 부유성 비정질 퇴적물의 지구화학적 특성을 밝히기 위해 수행되었다. 부유성 비정질 퇴적물의 주요성분은 Fe$_2$O$_3$이며, Fe$_2$O$_3$의 함량은 17.9${\cdot}$72.3wt.% 범위로 나타난다. Fe함량이 증가하면 Si, Al, Mg, Na, K, Mn 및 Ti 함량이 감소하며 Te, Au, Ga, Bi, Cd, Hg, Sb, 및 Se등의 함량은 증가한다. 하상 침전물인 비정질 퇴적물에는 As(최대 54.9ppm), Bi(최대 3.77ppm), Cd(최대 3.65ppm), Hg(최대64ppm), Sb(최대 10.1ppm), Cu (최대 37.1ppm), Mo(최대 8.86ppm), Pb(최대 9.45ppm) 및 Zn(최대 29.7ppm) 등의 중금속원소가 농집되어 있다. 황갈색 침전물에는 Au(최대 4.40ppm)와 Ag(최대 0.24ppm) 함량이 매우 높게 나타나며, Au함량은 하천의 상류지역에 높은 함량을 보이다가 하류지역으로 갈수록 그 함량이 감소한다. 반면에 Ag 함량은 상류지역의 하천에 낮은 함량을 보이다가 하류지역으로 갈수록 그 함량이 증가하여 나타난다. XRD분석에서 하상의 황갈색 침전물은 X-선회절선이 뚜렷하지 않은 비정질이거나 결정도가 미약한 철수산화물로 밝혀졌으며, 석영, 침철석, 고령토, 일라이트 등이 관찰된다. IR분석에서 비정질 하상 퇴적물은 OH기, H$_2$O, SO$_4$ 및 Fe-O 기에 의한 흡수밴드가 관찰된다.
Thermoelectric is a key technology for energy harvesting and solid-state cooling by direct thermal-to-electric energy conversion (or vice versa); however, the relatively low efficiency has limited thermoelectric systems to niche applications such as space power generation and small-scale or high-density cooling. To expand into larger scale power generation and cooling applications such as ATEG (automotive thermoelectric generators) and HVAC (heating, ventilation, and air conditioning), high-performance bulk thermoelectric materials and their low-cost processing are essential prerequisites. Recently, the performance of commercial thermoelectric materials including $Bi_2Te_3$-, PbTe-, skutterudite-, and half-Heusler-based compounds has been significantly improved through non-equilibrium processing technologies for defect engineering. This review summarizes material design approaches for the formation of multi-dimensional and multi-scale defect structures that can be used to manipulate both the electronic and thermal transport properties, and our recent progress in the synthesis of conventional thermoelectric materials with defect structures is described.
To attain power generation with body heat, the thermal resistance matched design of the thermoelectric generator was the principal factor which was not critical in the case of thermoelectric generator for the waste heat generation. The dimension of thermoelectric legs and the number of thermoelectric leg-pairs dependent output power performances of the thermoelectric generator on the human wrist condition was simulated using 1-dimensional approximated heat flow equations with the temperature dependent material coefficients of the constituent materials and the dimension of the substrate. With the optimum thermoelectric generator design, thermoelectric generator modules were fabricated by using newly developed fabrication processes, which is mass production possible. The electrical properties and the output power characteristics of the fabricated thermoelectric modules were characterized by using a home-made test set-up. The output voltage of the designed thermoelectric generator were a few tens of millivolts and its output power was several hundreds of microwatts under the conditions at the human wrist. The measured output voltage and power of the fabricated thermoelectric generator were slightly lower than those of the designed thermoelectric generator due to several reasons.
5쌍의 Bi2Te3계 p-n 가압소결체 열전레그들로 구성되어 있으며 상하부 기판이 없고 내부는 polydimethylsiloxane (PDMS)로 충진되어 있는 신축열전모듈을 형성하고, 이의 신축특성과 발전특성을 분석하였다. 신축열전모듈에 변형률 0~0.1 범위의 신축변형 싸이클을 10회 인가하여도 모듈의 integrity가 잘 유지되었으며, 인장변형률이 0.2로 증가시 Cu 전극과 열전레그 사이의 접합부 파단에 의해 모듈이 open 되었다. 신축열전모듈은 열전레그 양단간의 온도차가 2.2 K일 때 4.6 mV의 open circuit 전압을 나타내었으며, 변형률 0~0.1 범위의 인장변형에 의한 open circuit 전압의 변화는 5% 미만이었다. 신축열전모듈은 0.1의 변형률로 인장된 상태에서 레그 양단간 온도차 2.2 K에 의해 18.5 ㎼의 최대발전출력을 나타내었다.
This work presents the synthesis and preparation of a new glass system described by the equation of (70-x) B2O3-5TeO2 -20SrCO3-5ZnO -xBi2O3, x = 0, 1, 5, 10, and 15 mol. %, using the melt quenching technique at a melting temperature of 1100 ℃. The photon-shielding characteristics mainly the linear attenuation coefficient (LAC) of the prepared glass samples were evaluated using Monte Carlo (MC) simulation N-particle transport code (MCNP-5) at gamma-ray energy extended from 59 keV to 1408 keV emitted by the radioisotopes Am-241, Ba-133, Cs-137, Co-60, Na-22, and Eu-152. Furthermore, we observed that the Bi2O3 content of the glasses had a significantly stronger impact on the LAC at 59 and 356 keV. The study of the lead equivalent thickness shows that the performance of fabricated glass sample with 15 mol.% of Bi2O3 is four times less than the performance of pure lead at low gamma photon energy while it is enhanced and became two times lower the perforce of pure lead at high energy. Therefore, the fabricated glasses special sample with 15 mol.% of Bi2O3 has good shielding properties in low, intermediate, and high energy intervals.
Jong Min Park;Seungki Jo;Sooho Jung;Jinhee Bae;Linh Ba Vu;Kwi-Il Park;Kyung Tae Kim
한국분말재료학회지
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제31권3호
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pp.236-242
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2024
The development of thermoelectric (TE) materials to replace Bi2Te3 alloys is emerging as a hot issue with the potential for wider practical applications. In particular, layered Zintl-phase materials, which can appropriately control carrier and phonon transport behaviors, are being considered as promising candidates. However, limited data have been reported on the thermoelectric properties of metal-Sb materials that can be transformed into layered materials through the insertion of cations. In this study, we synthesized FeSb and MnSb, which are used as base materials for advanced thermoelectric materials. They were confirmed as single-phase materials by analyzing X-ray diffraction patterns. Based on electrical conductivity, the Seebeck coefficient, and thermal conductivity of both materials characterized as a function of temperature, the zT values of MnSb and FeSb were calculated to be 0.00119 and 0.00026, respectively. These properties provide a fundamental data for developing layered Zintl-phase materials with alkali/alkaline earth metal insertions.
In case of attaching thermoelectric module and heat source, the polymer sheet is attached on the $Al_2O_3$ plate, which is cooling side of thermoelectric module, in order to enhance mechanical safety of the system. It is impossible to calculate the exact distribution of temperature and flow pattern of inner gap of thermoelectric module. Therefore CFD analyses was executed to determine the thermo-fluid phenomena and distribution by Fluent. As the result of these analyses, heat transfer was dominated by conduction and the difference of temperature was linear distribution according to the thickness of polymer sheet.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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