Abstract
The microstructures of finely distributed Si-phases in $\beta$-$FeSi_2$ thermoelectric matrix, were produced by heat-treating the melt-cast ingots of single $\alpha$-$Fe_2Si_5$ phase at 730~85$0^{\circ}C$ for 4~20 hours, or by resistance-hot-pressing the mechanically alloyed powders ordinarily consisting of $\varepsilon$-FeSi and Si phases at 760~85$0^{\circ}C$ for 10 minutes of composition. $(Fe_{0.98}Mn_{0.02})_xSi_2(x{\leq$}1) The size and interspacing of dispersed Si-phases were able to control within a range of 0.05~0.27$\mu\textrm{m}$ and 0.2~0.6$\mu\textrm{m}$ by variations of heat treatment temperature and sintering temperature as well as the composition. respectively. The dispersion of Si- phases was expected to be effective for the reduction of thermal conductivity responsible for the increment of thermoelectric figure of merit.
$(Fe_{0.98}Mn_{0.02})_xSi_2(x{\leq$}1) 조성으로, 용융법으로 제조한 $\alpha$-$Fe_2Si_5$상의 잉곳을 730~85$0^{\circ}C$에서 4~20시간 열처리하거나, 기계적 합금화로 제조한 $\varepsilon$-FeSi과 Si상으로 구성된 분말을 760~85$0^{\circ}C$에서 10분간 가압통전소결하므로써 $\beta$-$FeSi_2$기지상에 Si이 분산된 미세조직을 얻을 수 있었다. 조성, 열처리 온도와 소결 온도에 따라 Si 분상의 크기와 간격이 각기 0.05~0.27$\mu\textrm{m}$와 0.2~0.6$\mu\textrm{m}$ 범위에서 변화하였다. 이와 같은 Si 분산상에 의해 $\beta$-$FeSi_2$의 격자 열전도도가 감소되어 성능지수가 향상될 수 있을 것으로 기대된다.