• Title/Summary/Keyword: 열전재료

Search Result 816, Processing Time 0.022 seconds

Fabrication and characterization of Mn-Si thermoelectric materials by mechanical alloying (MA법에 의한 Mn-Si계 초미세 열전재료의 제조 및 평가)

  • Lee, Chung-Hyo
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
    • /
    • v.21 no.6
    • /
    • pp.246-252
    • /
    • 2011
  • The semiconducting $MnSi_{1.73}$ compound has been recognized as a thermoelectric material with excellent oxidation resistance and stable characteristics at elevated temperature. In the present work, we applied mechanical alloying (MA) technique to produce $MnSi_{1.73}$ compound using a mixture of elemental manganese and silicon powders. The mechanical alloying was carried out using a Fritsch P-5 planetary mill under Ar gas atmosphere. The MA powders were characterized by the X-ray diffraction with Cu-$K{\alpha}$ radiation, thermal analysis and scanning electron microscopy. Due to the observed larger loss of Si relative to Mn during mechanical alloying of $MnSi_{1.73}$, the starting composition of a mixture Mn-Si was modified to $MnSi_{1.83}$ and then $MnSi_{1.88}$. The single $MnSi_{1.73}$ phase has been obtained by mechanical alloying of $MnSi_{1.88}$ mixture powders for 200 hours. It is also found that the grain size of $MnSi_{1.73}$ compound powders analyzed by Hall plot method is reduced to 40 nm after 200 hours of milling.

Direct Determination of Spectral Phonon-Surface Scattering Rate from Experimental Data on Spectral Phonon Mean Free Path Distribution (실험적 포논 평균자유행로 스펙트럼 분포를 이용한 포논 스펙트럼 포논-표면 산란율 모델)

  • Jin, Jae Sik
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
    • /
    • v.40 no.9
    • /
    • pp.621-627
    • /
    • 2016
  • In this study, we present a model that can be used to calculate the phonon-surface scattering rate directly from the experimental data on phonon mean free path (MFP) spectra of nanostructures. Using this model and the recently reported length-dependent thermal conductivity measurements on $Si_{0.9}Ge_{0.1}$ nanowires (NWs), we investigate the spectral reduced MFP distribution and the spectral phonon-surface scattering rate in the $Si_{0.9}Ge_{0.1}$ NWs. From the results, it is found that the phonon transport properties with the material and the phonon frequency dependency of the spectral phonon-surface scattering rate per unit length of the NW. The model presented in this study can be used for developing heat transfer analysis models of nanomaterials, and for determining the optimum design for tailoring the heat transfer characteristics of nanomaterials for future applications of phonon nanoengineering.

Evaluation on Compressive Strength Development and Thermal Conductivity of Cement Pastes Containing Aerogels with Hydrophilic Surface Treatment (친수성 표면개질의 에어로겔을 혼입한 시멘트 페이스트의 압축강도 발현 및 열전도율 평가)

  • Ahn, Tae-Ho;Park, Jong-Beom;Yoon, Hyun-Sub;Yang, Keun-Hyeok
    • Journal of the Korea Institute of Building Construction
    • /
    • v.18 no.1
    • /
    • pp.51-57
    • /
    • 2018
  • The objective of the present study is to examine the feasibility on the development of high-insulation concrete using aerogels with hydrophilic surface treatment. To prevent the segregation and enhance the dispersibility of agerogels in the cement pastes, the substrate of aerogels was modified to be hydrophobic property using surfactant. The modified aerogels were added from 0% to 100% of the cement volume at the interval of 25% under the constant cement content. Some cement pastes showed segregation phenomenon and flocculation of aerogels during mixing phase. The addition of aerogels decreased the compressive strength of cement pastes but enhanced the thermal conductivity. The thermal conductivity of pastes with 100% aerogels was lower by 43% when compared with that measured in the conventional paste. To improve the compressive strength and insulation capacity of concrete containing aerogels, a reliable surface treatment method of aerogels needs to be further investigated.

Heat Transfer Finite Element Analysis of Iron-manufacturing Furnace Structures (제철용 고로 구조물의 열전도 유한요소해석)

  • Choi Woo-Cheol;Paik Jeom-Kee;Lee Je-Myung;Kim Won-Beom;Lee Man-Seung;Han Dae-Suk
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
    • /
    • 2005.04a
    • /
    • pp.291-294
    • /
    • 2005
  • 본 해석은 제철용 고로 구조물에 대해여 고로 내의 온도 분포를 이용한 열전도 유한요소 해석을 수행하고자한다. 해석모델인 고로는 내화벽돌, 냉각판, 내화재(castable), 철피의 복잡한 구조로 이루어져있다. 각각의 재료뿐만 아니라 고로에 사용되어지는 모든 내화벽들의 재료 물성치 값을 사용하여 보다 실직적인 해석을 수행하고자 하며 고로의 냉각 시스템인 냉각판과 냉각 pipe의 효과 규명하고자 한다. 어떠한 부분 모델이 아니라 고로 전체를 대상으로 열전도 해석을 수행한다.

  • PDF

Thermal analysis of pentacene for the application of organic TFT (유기 TFT용 pentacene에 대한 열분석에 관한 연구)

  • 이국화;신무환
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
    • /
    • 2003.03a
    • /
    • pp.40-40
    • /
    • 2003
  • 일반적으로 액티브 매트릭스 구동용 스위칭 소자의 경우 Turn-on 시간은 프레임 주파수와 게이트 라인의 수에 반비례하므로 LCD의 화면이 대면적으로 갈수록 스위칭 주파수는 증가하고 이는 채널에서의 열적 효과(thermal effect)를 유도하게 된다. 그러므로 전도성 유기물이 LCD용 유기박막트랜지스터(Thin Film Transistor) 등의 부품으로서의 적절성을 판단하기 위하여는 이에 대한 열적 특성에 대한 검증이 필요하게 된다. 따라서 본 연구에서는 유기 TFT의 열설계에 있어서 필수적인 물질변수로 인식되는 열적 특성들을 측정 계산하였으며 이를 소자의 열적 모델링에 적용하였다. 실험물질로는 pentacene을 사용하였으며 열확산도는 레이저 플레쉬법을 이용하여 측정하였다. 별도로 측정된 비열ㆍ밀도 등의 물성특성을 이용하여 상온에서 200 C의 온도범위에서 pentacene의 열전도도를 계산하여 그 결과를 열적으로 해석하였다. 계산결과, pentacene의 열전도도는 상온에서 약 0.0024 W/cm K의 값을 나타내었고, 70 C 까지 증가하여 약 0.0035 W/cm K의 정점을 보인 후에 200 C 에서 약 0.0022 W/cm K의 낮은 값을 나타낼 때까지 계속 감소하였다 아울러 본 연구에서는 실제 소자응용 시 박막으로서의 pentacene의 응용을 고려하여 실제 박막형태에 대한 열전도를 측정하였으며 이를 레이저 플레쉬법으로 측정한 값과 비교ㆍ분석하였다.

  • PDF

Prediction of Thermal Conductivity of Spatially Reinforced Composites (다방향으로 입체 보강된 복합재의 열전도계수 예측)

  • 이상의;유재석;김천곤;홍창선;김광수
    • Composites Research
    • /
    • v.14 no.3
    • /
    • pp.57-68
    • /
    • 2001
  • This paper predicted the thermal conductivity of spatially reinforced composites(SRC) by applying the volume averaging method and the thermal resistance method. The former method employs existing micro-mechanical theories and conventional transformation rules to obtain the constitutive relations for the unit cells of the composites and the latter one uses the analogy between the diffusion of heat and electrical charge. To verify the theoretical predictions, the thermal conductivity of 4-D(dimensional) SRC was examined experimentally. The comparison of the numerical results with those measured by the experiment showed good agreement.

  • PDF

Development of Air conditioner Using TEC Module (열전 소자를 이용한 에어컨의 개발)

  • 정문철;구경완;이명섭;한상옥
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
    • /
    • 1999.11a
    • /
    • pp.471-474
    • /
    • 1999
  • 본 논문에서는 열전소자(TEC모듈)를 이용한 에어컨의 개발에 대하여 검토한다. 사용한 TEC모듈의 개수와 TEC모듈의 발열부를 냉각하는 FAN냉각방식과 분사냉각방식에 따른 냉각능력을 평가하였다. 분사냉각방식의 경우에는 기존의 에어컨과 동등한 수준의 냉각능력을 갖는다는 것을 알 수 있었다. 급속냉각은 어렵지만 약 1시간 후부터는 충분히 사용 가능하며, 열전소자 한 개당 약 1평을 냉각할 수 있으며, 기존에어컨의 가격에 비해 약 50∼70%정도로 충분한 가격 경쟁력이 있다. 빙축열 방식 등을 적용하면, peak 쳐t등의 효용성으로 상품화 가능성이 매우 크다고 판단된다.

  • PDF