.png)
.png)
Послать статью по эл. почте 
Открытый доступ
Только для подписчиков
Термоэлектрические свойства керами- ки из Zn1 ‒ xMgxO, полученной путем спекания в аргоне
https://doi.org/10.17073/1683-4518-2024-1-59-64
Аннотация
Керамику из Zn1‒xMgxO (x = 0, 0,05 и 0,25 мас. %) изготовляли обычным твердофазным спеканием. Спеченные образцы керамики имели однофазный состав и однородную плотную структуру. На образцах определяли термоэлектрические параметры: электросопротивление, коэффициент Зеебека (Seebeck coefficient) и теплопроводность. Термоэлектрическая добротность, или показатель качества (figure of merit), керамики из ZnO была заметно улучшена благодаря введению в ее состав добавки магния и спеканию в аргоне. Наилучшие термоэлектрические свойства керамики наблюдаются при введении в ее состав всего лишь 0,05 мас. % магния: при 800 °C ее электросопротивление составляет около 65 мкОм·м, коэффициент Зеебека 309,5 мкВ/K.
Об авторах
Сами МостафаЕгипет
Каир
Хелуан, Каир
Ахмед А. М. Эль-Амир
Египет
Каир
Фуад Захран
Египет
Хелуан, Каир
Адель Ахмед
Египет
Хелуан, Каир
Мохамед Эльван
Египет
Хелуан, Каир
Амаль Халифа
Египет
Каир
Эмад М. М. Эвайс
Египет
Каир
Список литературы
1. CRC handbook of thermoelectrics ; ed. by D. M. Rowe. ― CRC press, 2018.
2. Mohammed, M. A. A review of thermoelectric ZnO nanostructured ceramics for energy recovery / M. A. Mohammed, I. Sudin, A. M. Noor [et al.] // International Journal of Engineering & Technology. ― 2018. ― Vol. 7, № 2.29. ― Р. 27‒30. https://www.sciencepubco.com/index.php/ijet/article/view/13120.
3. Duan, B. Regulation of oxygen vacancy and reduction of lattice thermal conductivity in ZnO ceramic by high temperature and high pressure method / B. Duan, Y. Li, J. Li [et al.] // Ceram. Int. ― 2020. ― Vol. 46, № 16. ― Р. 26176‒26181.
4. Zeng, C. Enhanced thermoelectric performance of SmBaCuFeO5+δ/Ag composite ceramics / С. Zeng, S. Butt, Y. H. Lin [et al.] // J. Am. Ceram. Soc. ― 2016. ― Vol. 99, № 4. ― Р. 1266‒1270.
5. Combe, E. Microwave sintering of Ge-doped In2O3 thermoelectric ceramics prepared by slip casting process / E. Combe, E. Guilmeau, E. Savary [et al.] // J. Eur. Ceram. Soc. ― 2015. ― Vol. 35, № 1. ― Р. 145‒151.
6. Li, W. Promoting SnTe as an eco-friendly solution for p-PbTe thermoelectric via band convergence and interstitial defects / W. Li, L. Zheng, B. Ge [et al.] // Adv. Mater. ― 2017. ― Vol. 29, № 17. ― Article 1605887.
7. Pashkevich, A. V. Structure, electric and thermoelectric properties of binary ZnO-based ceramics doped with Fe and Co / A. V. Pashkevich, A. K. Fedotov, E. N. Poddenezhny [et al.] // J. Alloys Compd. ― 2022. ― Vol. 895. ― Article 162621.
8. Tsubota, T. Thermoelectric properties of Al-doped ZnO as a promising oxide material for high-temperature thermoelectric conversion / T. Tsubota, M. Ohtaki, K. Eguchi, H. Arai // J. Mater. Chem. ― 1997. ― Vol. 7, № 1. ― Р. 85‒90.
9. Abdel-Motaleb, I. M. Thermoelectric devices : principles and future trends / I. M. Abdel-Motaleb, S. M. Qadri // arXiv preprint arXiv. ― 2017. ― 1704. 07742. https://doi.org/10.48550/arXiv.1704.07742.
10. Radingoana, P. M. (2019). Université Paul SabatierToulouse III).
11. Lei, L. W. Synthesis and low field transport properties in a ZnO-doped La0.67Ca0.33MnO3 composite / L. W. Lei, Z. Y. Fu, J. Y. Zhang, H. Wang // Mater. Sci. Eng., B. ― 2006. ― Vol. 128, № 1‒3. ― Р. 70‒74.
12. Janotti, A. Fundamentals of zinc oxide as a semiconductor / A. Janotti, C. G. Van de Walle // Rep. Prog. Phys. ― 2009. ― Vol. 72, № 12. ― Article 126501.
13. Janotti, A. Native point defects in ZnO / A. Janotti, C. G. Van de Walle // Phys. Rev., B. ― 2007. ― Vol. 76, № 16. ― Article 165202.
14. Olorunyolemi, T. Thermal conductivity of zinc oxide: from green to sintered state / T. Olorunyolemi, A. Birnboim, Y. Carmel [et al.] // J. Am. Ceram. Soc. ― 2002. ― Vol. 85, № 5. ― Р. 1249‒1253.
15. Liang, X. Thermoelectric transport properties of naturally nanostructured Ga‒ZnO ceramics : effect of point defect and interfaces / X. Liang // J. Eur. Ceram. Soc. ― 2016. ― Vol. 36, № 7. ― Р. 1643‒1650. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S095522191630067X.
16. Lu, L. The resistivity of zinc oxide under different annealing configurations and its impact on the leakage characteristics of zinc oxide thin-tilm / L. Lu, M. Wong // IEEE Transactions on Electron Devices. ― 2014. ― Vol. 61, № 4. ― Р. 1077‒1084.
17. Wagner, C. D. GE Muilenberg in Handbook of Х-ray photoelectron spectroscopy : a reference book of standard data for use in Х-ray photoelectron spectroscopy / C. D. Wagner. ― Physical Electronics Division, PerkinElmer Corp., Eden Prairie, USA, 1979.
18. Chen, M. X-ray photoelectron spectroscopy and auger electron spectroscopy studies of Al-doped ZnO films / М. Chen, Х. Wang, Y. H. Yu [et al.] // Appl. Surf. Sci. ― 2000. ― Vol. 158, № 1/2. ― P. 134‒140.
19. Lin, C. C. Enhanced luminescent and electrical properties of hydrogen-plasma ZnO nanorods grown on wafer-scale flexible substrates / C. C. Lin, H. P. Chen, H. C. Liao, S. Y. Chen // Appl. Phys. Lett. ― 2005. ― Vol. 86, № 18. ― Article 183103.
20. Lu, Y. F. The effects of thermal annealing on ZnO thin films grown by pulsed laser deposition / Y. F. Lu, H. Q. Ni, Z. H. Mai, Z. M. Ren // J. Appl. Phys. ― 2000. ― Vol. 88, № 1. ― Р. 498‒502.
21. Valtiner, M. Preparation and characterisation of hydroxide stabilised ZnO (0001)–Zn–OH surfaces / M. Valtiner, S. Borodin, G. Grundmeier // Physical Chemistry Chemical Physics. ― 2007. ― Vol. 9, № 19. ― P. 2406‒2412.
22. Ullah, M. Effects of Al and B co-doping on the thermoelectric properties of ZnO ceramics sintered in an argon atmosphere / M. Ullah, S. Ullah, A. Manan [et al.] // Appl. Phys., A. ― 2022. ― Vol. 128, № 2. ― Р. 1‒7.
23. Tsubota, T. Transport properties and thermoelectric performance of (Zn1–yMgy)1–xAlxO / T. Tsubota, M. Ohtaki, K. Eguchi, H. Arai // J. Mater. Chem. ― 1998. ― Vol. 8 (2). ― P. 409‒412.
Дополнительные файлы
Для цитирования: Мостафа С., Эль-Амир А., Захран Ф., Ахмед А., Эльван М., Халифа А., Эвайс Э. Термоэлектрические свойства керами- ки из Zn1 ‒ xMgxO, полученной путем спекания в аргоне. Новые огнеупоры. 2024;(1):59-64. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2024-1-59-64
For citation: Mostafa S., El-Amir A., Zahran F., Ahmed A., Elwan M., Khalifa A., Ewais E. Thermoelectric performance of Zn1 ‒ xMgxO ceramics synthesized via conventional sintering in Ar atmosphere. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2024;(1):59-64. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2024-1-59-64
Обратные ссылки
- Обратные ссылки не определены.