화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2006년 봄 (05/19 ~ 05/20, 경상대학교 )
권호 12권 1호
발표분야 에너지환경재료
제목 밀폐유도용해로 제조된 SnzCo8Sb24의 전자이동특성
초록 CoSb3계 skutterudite 단위격자(□2Co8Sb24)에는 2개의 공극(void, □)이 존재하며, 이 공극의 충진에 의해 열전도도를 감소시켜 열전특성의 향상을 도모하고 있다. Sn은 CoSb3 단위 격자내에 존재하는 공극을 충진하여 격자산란을 유도하고, 이로 인해 열전도도를 감소시켜 열전 특성의 향상을 도모하는 공극 충진재(void filler 또는 rattler)로도 사용되지만, Sb자리와 치환하여 정공을 생성하는 억셉터로도 작용될 수 있다. 따라서 잉여로 첨가된 Sn은 공극 충진재로서, Sb를 치환하는 Sn은 억셉터로서 작용한다. 본 연구에서는 도핑을 하지 않은 2원계 CoSb3에 공극 충진재로서 Sn을 선택하였고, 밀폐유도용해에 의해 SnzCo8Sb24를 제조하여 충진재 첨가량에 따른 전자이동특성을 조사하였다. Sn 충진재의 첨가에 의해 전기비저항과 Seebeck 계수의 변화는 거의 없었으나 열전도도가 매우 감소하여 열전성능지수의 향상을 보였다. 이는 Sn 충진재가 격자산란센터로 작용한 결과이며, 소위 PGEC(phonon-glass and electron-crystal)의 개념을 충족시키는 재료로 가능하다는 것을 의미한다. Sn 충진이 열전도도 감소에 미치는 영향을 격자열전도도와 전자열전도도를 분리하여 평가하였다.

감사의 글 : 본 연구는 한국학술진흥재단의 지역대학우수과학자 지원사업(과제번호 D00427) 및 산업자원부의 지역혁신센터사업의 지원에 의해 수행되었습니다.
저자 유신욱, 정재용, R.C. Mallik, 어순철, 김일호
소속 충주대
키워드 thermoelectric; skutterudite; filling; induction melting
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