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표제지
목차
제1장 서론 6
제2장 이론적 배경 9
2.1 열전현상 9
2.1.1 Seebeck effect 9
2.1.2 Peltier effect 10
2.1.3 Thomson effect 11
2.2 열전발전 및 열전냉각 12
2.2.1 열전발전의 원리 12
2.2.2 열전발전의 효율 14
2.2.3. 열전 모듈의 냉각과 가열 15
2.2.4. 전자 냉각 모듈의 효율 18
2.3 Bi₂Te₃계 열전 재료의 특징 19
2.3.1 B₂Te₃ 계 열전재료의 결정구조 19
2.3.2 구조 민감성 (P-N 전이) 23
2.4 급속 응고 이론 23
2.4.1 편석의 감소 24
2.4.2 고용한의 증대 24
2.4.3 결징립의 미세화 25
2.4.4 비평형상의 생성 25
2.5 Extrusion method 28
2.5.1 압출 장비 28
2.5.2 열간 압출 인자 28
2.5.3 압출에서의 윤활 29
2.5.4 압출 결함 29
(1) 결정립의 과대 성장 29
(2) 산화물 침입 29
(3) 파이핑 (산화막의 진입) 29
(4) 가로 균열 30
(5) 중심균열 (V자 균열) 30
2.6 Hot press method 30
제3장 실험 방법 31
3.1 가스 분사법(Gas atomization process) 31
3.1.1 가스 분사법(Gas atomization process)에 의한 분말의 제조 31
3.2 열간 압출과 열간 단조에 의한 N형 열전 반도체의 제조 32
3.3 미세조직 및 이방성 평가 34
3.4 열전 특성의 측정 34
제4장 실험 결과 및 고찰 38
4.1 미세조직 및 X선 회절 분석 열전 특성 38
4.2 열전특성의 변화 40
4.2.1 열전능 40
4.2.2 전기 비저항 41
4.2.3 Power factor 41
제5장 결론 52
Reference 53
Abstract 55
감사의 글 57
Fig. 2.1 Seebeck effect 9
Fig. 2.2 Peltier effect 10
Fig. 2.3 Thomson effect 11
Fig. 2.4 The basic concept of thermoelectric generator 13
Fig. 2.5 The basic concept of thermoelectric cooling and heating 16
Fig. 2.6 Schematic diagram of Π-type thermoelectric cooling module and the energy band diagram 17
Fig. 2.7 Crystal structure and anisotropy in thermoelectric properties of Bi₂Te₃ compound 21
Fig. 2.8 Phase diagram of pseudo-binary Bi₂Te₃-Bi₂Se₃ system 22
Fig. 2.9 Schematic diagram of the gas atomizer 27
Fig. 3.1 Experimental procedures 33
Fig. 3.2 Schematic diagram of Seebeck coefficient measurement 36
Fig. 3.3 Schematic diagram to measure electrical resistivity 37
Fig. 4.1 SEM micrographs of n-type powders fabricated by gas atomization 42
Fig. 4.2 Optical micro graphs of gas-atomized with sizes of 25-250㎛ 43
Fig. 4.3 Analysis of EDS dot mapping of n-type (95% Bi₂Te₃+5% Bi₂Se₃)powders fabricated by gas atomization. 44
Fig. 4.4 Optical micrographs of hot extruded sample at 450℃ obtainedfrom (a) vertical and (b) parallel section 45
Fig. 4.5 Optical micrographs of hot pressed sample at 450℃ obtained from (a) vertical and (b) parallel section 46
Fig. 4.6 XRD traces of extruded vertical sample 47
Fig. 4.7 XRD traces of extruded parallel sample 47
Fig. 4.8 XRD traces of hot presses vertical sample 48
Fig. 4.9 XRD traces of hot pressed parallel sample 48
Fig. 4.10 Seebeck coefficient(α) of hot pressed and hot extruded specimens 49
Fig. 4.11 Electrical resistivity of the hot pressed and hot extruded specimen 50
Fig. 4.12 Power factor(α²/ρ) of the hot pressed and hot extruded specimens 51
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