텅스텐 분말을 분산시킨 Bi₂(Te₀.₉Se₀.₁)₃ 가압소결체의 열전특성

Thermoelectric Properties of the Hot-pressed Bi₂(Te₀.₉Se₀.₁)₃ with Dispersion of Tungsten Powders

n형 Bi₂(Te₀.₉Se₀.₁)₃ 분말을 기계적 합금화 공정으로 제조하고 텅스텐 분말을 분산시켜 550℃에서 30분간 가압소결 후, 텅스텐 함량에 따른 열전특성을 분석하였다. 텅스텐 분말을 분산시키지 않은 Bi₂(Te₀.₉Se₀.₁)₃ 가압소결체의 상 온 출력인자는 21.9×10⁻⁴ W/m-K² 이었으며, 1 vol% 텅스텐 분말의 분산에 의해 상온 출력인자가 30.5×10⁻⁴ W/m-K²로 증가하였다. 텅스텐 분말을 분산시키지 않은 Bi₂(Te₀.₉Se₀.₁)₃ 가압소결체는 상온에서 0.52의 무차원 성능지수를 나타내었으며, 1 vol% 텅스텐 분말의 분산에 의해 무차원 성능지수가 0.95로 크게 향상되었다.

The n-type Bi₂(Te₀.₉Se₀.₁)₃ powers were fabricated by mechanical alloying, mixed with tungsten(W) powders, and hot-pressed at 550℃ for 30 minutes. Thermoelectric properties of the hot-pressed Bi₂(Te₀.₉Se₀.₁)₃ were characterized as a function of the volume percent of tungsten-powder addition. The power factor of the hot-pressed Bi₂(Te₀.₉Se₀.₁)₃ was 21.9×10⁻⁴ W/m-K², and was improved to 30.5×10⁻⁴ W/m-K² by dispersion of 1 vol% W powders. While the dimensionless figure-of-merit of the Bi₂(Te₀.₉Se₀.₁)₃ hot-pressed without dispersion of W powders was measured as 0.52 at room temperature, it became substantially enhanced to 0.95 with addition of 1 vol% W powders.