Закономерности влияния температуры искрового плазменного спекания на микроструктуру термоэлектрических композитов с матрицей на основе Bi2Te2.1Se0.9 и включениями кобальта

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследовано влияние температуры искрового плазменного спекания на процесс формирования частиц наполнителя Co в матрице Bi2Te2.1Se0.9. В результате высокотемпературного диффузионного перераспределения атомов материалов матрицы и наполнителя и химического взаимодействия между этими материалами, в композите Bi2Te2.1Se0.9 + 0.33 мас. % Со образуются частицы наполнителя типа “ядро–оболочка” Co@CoTe2. При увеличении температуры спекания доля “оболочки CoTe2” в частицах увеличивается, а доля “ядра Co” уменьшается. Такое поведение обусловлено увеличением коэффициента диффузии Co в матрице Bi2Te2.1Se0.9 с ростом температуры спекания. Концентрационные профили распределения Co в матрице Bi2Te2.1Se0.9, определяемые диффузией, хорошо описываются с помощью второго закона Фика для диффузии из ограниченного источника диффундирующего вещества. Коэффициент диффузии Co растет при увеличении температуры спекания в соответствии с законом Аррениуса и с энергией активации ~0.61 эВ.

Об авторах

М. Жежу

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
“Белгородский государственный технологический университет имени В.Г. Шухова”

Автор, ответственный за переписку.
Email: marina_jeju@mail.ru
Россия, Белгород

А. Е. Васильев

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
“Белгородский государственный национальный исследовательский университет”

Email: marina_jeju@mail.ru
Россия, Белгород

О. Н. Иванов

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
“Белгородский государственный технологический университет имени В.Г. Шухова”; Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
“Белгородский государственный национальный исследовательский университет”

Email: marina_jeju@mail.ru
Россия, Белгород; Россия, Белгород

Список литературы

  1. Fortulan R., Yamini S.A. // Materials. 2021. V. 14. No. 20. Art. No. 6059.
  2. Zhao W. Liu Z., Wei P. et al. // Nature Nanotechnol. 2017. V. 12. No. 1. P. 55.
  3. Xing L., Cui W., Sang X. et al. // J. Materiomics. 2021. V. 7. No. 5. P. 998.
  4. Ma S., Li C., Wei P. et al. // J. Mater. Chem. A. 2020. V. 8. No. 9. P. 4816.
  5. Li D., Zhang J., Song C.J. et al. // RSC Advances. 2015. V. 5. No. 54. Art. No. 43717.
  6. Ivanov O., Yaprintsev M., Vasil’ev A. et al. // Chin. J. Phys. 2022. V. 77. P. 24.
  7. Иванов О.Н., Япрынцев М.Н., Васильев А.Е. и др. // Стекло и керамика. 2021. № 11. С. 23; Ivanov O., Yaprintsev M., Vasil’ev A. et al. // Glass Ceram+. 2022. V. 78. No. 11. P. 442.
  8. Mehrer H. Diffusion in solids: fundamentals, methods, materials, diffusion-controlled processes. Springer Science & Business Media, 2007. P. 295.
  9. Павлов П.В., Хохлов А.Ф. Физика твердого тела. М.: ЛЕНАНД, 2015. С. 496.
  10. Lan Y.C., Wang D.Z., Chen G. et al. // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 92. Art No. 101910.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2.

3.

Скачать (149KB)
4.

Скачать (301KB)

© М. Жежу, А.Е. Васильев, О.Н. Иванов, 2023