• Title/Summary/Keyword: BiTeSe

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Gas Atomization and Consolidation of Thermoelectric Materials

  • Hong, S.J.;Lee, M.K.;Rhee, C.K.;Chun, B.S.
    • Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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    • 2006.09a
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    • pp.480-481
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    • 2006
  • The n-type $(95%Bi_2Te_3-5%Bi_2Se_3)$ compound was newly fabricated by gas atomization and hot extrusion, which is considered to be a mass production technique of this alloy. The effect of powder size on thermoelectric properties of 0.04% $SbI_3$ doped $95%Bi_2Te_3-5%Bi_2Se_3$ alloy were investigated. Seebeck coefficient $({\alpha})$ and Electrical resistivity $(\rho)$ increased with increasing powder size due to the decrease in carrier concentration by oxygen content. With increasing powder size, the compressive strength of $95%Bi_2Te_3-5%Bi_2Se_3$ alloy was increased due to the relative high density. The compound with ${\sim}300\;{\mu}m$ size shows the highest power factor among the four different powder sizes. The rapidly solidified and hot extruded compound using $200[\sim}300{\mu}m$ powder size shows the highest compressive strength.

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A Study on the Diffusion Barrier at the p/n Junctions of $Bi_{0.5}Sb_{1.5}Te_3/Bi_2Te_{2.4}Se_{0.6} p/n$ Thermoelectric Thin Films (열전 박막 $Bi_{0.5}Sb_{1.5}Te_3/Bi_2Te_{2.4}Se_{0.6} p/n$ 접합에서의 확산 장벽에 관한 연구)

  • Kim, Il-Ho;Lee, Dong-Hui
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.6 no.7
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    • pp.678-683
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    • 1996
  • In the fabrication processes of thin film thermoelectrics, a subsequent annealing treatment is inevitable to reduce the defects and residual stresses introduced during the film growth, and to make the uniform carrier concentration of the film. However, the diffusion-induced atomic redistribution and the broadening of p/n junction region are expected to affect the thermoelectric properties of thin film modules. The present study intends to investigate the diffusion at the p/n junctions of thermoelectric thin films and to relate it to the property changes. The film junctions of p-type(Bi0.5Sb1.5Te3)and n-type(Bi2Te2.4Se0.6)were prepared by the flash evaporation method. Aluminum thin layer was employed as a diffusion barrier between p-and n-type films of the junction. This was found to be an effective barrier by showing a negligible diffusion into both type films. After annealing treatment, the thermoelectric properties of p/n couples with aluminum barrier layer were accordingly retained their properties without any deterioration.

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Effect of excess Te on microstructures of $Bi_{1.8}Sb_{0.2}Te_{3.0}$ solid solutions and their hot pressed alloys (Te 첨가량에 따른 $Bi_{1.8}Sb_{0.2}Te_{3.0}$ 고용체 및 소결체의 미세구조)

  • Im, Hee-Joong;Kim, Dong-Hwan;Je, Koo-Chul;Kang, Young-Jin;Ahn, Jeung-Sun;Tadaoki Mitani;Nam, Tae-Hyun
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.03a
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    • pp.166-166
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    • 2003
  • 경제적 효율의 발전을 원칙으로 하는 종래의 틀을 넘어서서 환경공생형의 새로운 에너지 시스템의 개발에 대한 요구가 증대되어 지고 있다. 이러한 시대적 흐름에 부응하는 여러 가지 신재료의 개발에 관한 연구가 이루어지고 있다. 그 중에서 전기를 열로 열을 전기로 변환 시킬 수 있어서 폐열의 이용 및 전자냉각기술 등에 이용 가능한 열전변환재료가 커다란 기대를 모으고 있다. 열전재료는 사용온도 영역에 따라 여러 가지 재료가 개발되어 지고 있으며, 현재 상온부근 및 저온영역에서 응용 가능한 재료로써 Bi$_2$Te$_3$계 고용체에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 예를 들어, Bi$_2$Te$_3$ 고용체에서 Bi를 Sb으로 치환한 p-type의 (Bi,Sb)$_2$Te$_3$ 고용체와 Te을 Se으로 치환한 n-type의 Bi$_2$(Te,Se)$_3$ 고용체에 관한 연구가 이루어지고 있다. 최근 들어 Kutasov등은 종래에 P-type의 열전재료로써 높은 특성을 나타내는 것으로 알려진(Bi,Sb)$_2$Te$_3$ 고용체가 Sb의 치환량과 Te의 도핑량을 잘 조절하면 n-type의 높은 열전 특성을 나타낸다고 보고하였다. 본 연구에서는 과잉으로 첨가된 Te이 n-type (Bi,Sb)$_2$Te$_3$ 고용체에 미치는 영향을 보다 체계적으로 조사하기 위한 기초단계의 연구로써 Te을 0-0.9at.%로 과잉 첨가하여 제조한 고용체 및 소결체의 미세구조에 관하여 조사하였다.

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Thermoelectric Properties of Bi2Te2.7Se0.3 Powder Synthesized by an Oxide-Reduction Process (산화물 환원공정에 의해 제조된 Bi2Te2.7Se0.3 분말의 열전특성)

  • Park, Bae-Gun;Lee, Gil-Geun;Kim, Woo-Yeol;Ha, Gook-Hyun
    • Journal of Powder Materials
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    • v.18 no.5
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    • pp.437-442
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    • 2011
  • The present study focused on the synthesis of Bi-Te-Se-based powder by an oxide-reduction process, and analysis of the thermoelectric properties of the synthesized powder. The phase structure, chemical composition, and morphology of the synthesized powder were analyzed by XRD, EPMA and SEM. The synthesized powder was sintered by spark plasma sintering. The thermoelectric properties of the sintered body were evaluated by measuring its Seebeck coefficient, electrical resistivity, and thermal conductivity. $Bi_2Te_{2.7}Se_{0.3}$ powder was synthesized from a mixture of $Bi_2O_3$, $TeO_2$, and $SeO_2$ powders by mechanical milling, calcination, and reduction. The sintered body of the synthesized powder exhibited n-type thermoelectric characteristics. The thermoelectric properties of the sintered bodies depend on the reduction temperature. The Seebeck coefficient and electrical resistivity of the sintered body were increased with increasing reduction temperature. The sintered body of the $Bi_2Te_{2.7}Se_{0.3}$ powder synthesized at $360^{\circ}C$ showed about 0.5 of the figure of merit (ZT) at room temperature.

Treatment of Textile Wastewater by Membrane-Bioreactor Process (막-생물반응조 공정을 이용한 염색폐수의 처리)

  • 강민수;김성수;황규대;강종림
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1996.10a
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    • pp.60-61
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    • 1996
  • 염색폐수를 처리하기 위하여, 일반적으로 물리.화학적 공정과 호기성 생물학적 공정을 조합한 방법들을 사용하고 있다. 하지만 호기성 생물학적 공정은 난분해성 물질의 제거능력이 낮고, 염색폐수의 주된 오염원인 염료분자가 호기성 미생물에 대한 에너지원으로 적합하지 않아 분해되기 어려우며, 물리.화학적 공정을 이용한 처리방법으로도 높은 처리효율을 얻을 수가 없다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 염색폐수 처리에 혐기-호기공정을 이용하며, 혐기성 공정에서 생물학적으로 분해되기 어려운 고분자 물질들을 가수분해하여 생물학적으로 분해가능한 저분자물질로 전환시키고, 호기성 공정에서 저분자 물질을 효과적으로 처라할 수 있기때문에 기존의 염색폐수 처리공정에 비하여 훨씬 높은 처리효율을 얻을 수 있다. 특히, 혐기성 미생물은 호기성 미생물에 비하여 난분해성 물질에 대한 분해력이 높고, 생물독성 물질에 대한 내성이 강하기 때문에 수중생물에 유해한 염료를 함유한 염색폐수의 색도제거에 효과적인 것으로 기대된다. 또한, 막분리 공정은 유기물 및 미생물이 막표면에 축적, 증식함으로써 막세공에 막힘현상을 초래하여 역세척 등의 물리적인 방법이나 화학약품을 이용한 화학적 세척 방법으로도 투과플럭스의 회복이 불가능한 상태를 유발함으로 막의 수명을 단축시키는 원인이 된다. 따라서, 혐기-호기공정과 조합하면 색도성분 제거 및 막 오염의 원인이 되는 유기물 및 용존성 고형물을 제거하고, 막 오염의 억제를 통한 후 수염의 연장은 물론, 처리수의 수질향상에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.1로 강구와 함께 공구강 vial에 장입 후, Spex mixer/mill을 이용하여 기계적 합금화 하였다. 기계적 합금화 공정으로 제조한 분말에 대한 X-선 회절분석과 시차 열분석으로 합금화 정도를 분석하였다. (Bi1-xSbx)2Te3 및 Bi2(Te1-ySey)3 합금분말을 10-5 torr의 진공중에서 300℃∼550℃의 온도로 30분간 가압소결하였다. 가압소결체의 파단면에서의 미세구조를 주사전자현미경으로 관찰하였으며, 상온에서 가압소결체의 열전특성을 측정하였다. (Bi1-xSbx)2Te3의 기계적 합금화에 요구되는 공정시간은 Sb2Te3 함량에 따라 증가하여 x=0.5 조성에서는 4 시간 45분, x=0.75 조성에서는 5 시간, x=1 조성에서는 6 시간 45분의 vibro 밀링이 요구되었다. n형 Bi2(Te1-ySey)3 합금분말의 제조에 요구되는 밀링시간 역시 Bi2Se3 함량 증가에 따라 증가하였으며 Bi2(Te0.95Se0.05)3 합금분말의 제조에는 2시간, Bi2(Te0.9Se0.1)3 및 Bi2(Te0.85Se0.15)3 합금분말의 형성에는 3시간의 bivro 밀링이 요구되었다. 기계적 합금화로 제조한 p형 (Bi0.2Sb0.8)2Te3 및 n형 Bi2(Te0.9Se0.1)3 가압 소결체는 각기 2.9x10-3/K 및 2.1x10-3/K 의 우수한 성능지수를 나타내었다.ering)가 필수적이다. 그러나 침전법에서 얻게 되는 분말은 매우 미세하여 colloid를 형성하게 되며, 이러한 colloid 상태의 미세한 침전입자가 filte

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