• 한국재료학회지
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• 제10권4호
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• pp.257-263
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• 2000

0.05wt% $SbI_3$를 첨가한 n형 $ Bi_2(Te(_{0.95}Se_{0.05})_3$ 합금분말을 용해/분쇄법으로 제조하여 가압소결 후, 36시간까지의 열처리 시간에 따른 열전특성의 변화 거동을 분석하였다. 열처리 시간이 증가함에 따라 0.05wt% $SbI_3$를 첨가한 n형 $ Bi_2(Te(_{0.95}Se_{0.05})_3$ 가압소결체의 전자 농도가 감소하였다. 0.05wt% $SbI_3$를 첨가한 $Bi_2(Te(_{0.95}Se_{0.05})_3$ 가압소결체는 $2.1{\times}10^{-3}/K$의 성능지수를 나타내었으며 $500^{\circ}C$에서 3시간 열처리 시 $2.35{\times}10^{-3}/K$로 성능지수가 향상되었으나, 12시간 이상 열처리 시에는 전기비저항의 증가에 기인하여 성능지수의 현저한 감소가 발생하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.166-166
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• 2003

경제적 효율의 발전을 원칙으로 하는 종래의 틀을 넘어서서 환경공생형의 새로운 에너지 시스템의 개발에 대한 요구가 증대되어 지고 있다. 이러한 시대적 흐름에 부응하는 여러 가지 신재료의 개발에 관한 연구가 이루어지고 있다. 그 중에서 전기를 열로 열을 전기로 변환 시킬 수 있어서 폐열의 이용 및 전자냉각기술 등에 이용 가능한 열전변환재료가 커다란 기대를 모으고 있다. 열전재료는 사용온도 영역에 따라 여러 가지 재료가 개발되어 지고 있으며, 현재 상온부근 및 저온영역에서 응용 가능한 재료로써 Bi$_2$Te$_3$계 고용체에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 예를 들어, Bi$_2$Te$_3$ 고용체에서 Bi를 Sb으로 치환한 p-type의 (Bi,Sb)$_2$Te$_3$ 고용체와 Te을 Se으로 치환한 n-type의 Bi$_2$(Te,Se)$_3$ 고용체에 관한 연구가 이루어지고 있다. 최근 들어 Kutasov등은 종래에 P-type의 열전재료로써 높은 특성을 나타내는 것으로 알려진(Bi,Sb)$_2$Te$_3$ 고용체가 Sb의 치환량과 Te의 도핑량을 잘 조절하면 n-type의 높은 열전 특성을 나타낸다고 보고하였다. 본 연구에서는 과잉으로 첨가된 Te이 n-type (Bi,Sb)$_2$Te$_3$ 고용체에 미치는 영향을 보다 체계적으로 조사하기 위한 기초단계의 연구로써 Te을 0-0.9at.%로 과잉 첨가하여 제조한 고용체 및 소결체의 미세구조에 관하여 조사하였다.

• 한국분말재료학회지
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• 제3권4호
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• pp.253-259
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• 1996

The efficiency of thermoelectric devices for different applications is known to depend on the thermoelectric effectiveness of the material which tends to grow with the increase of its chemical homogeneity. Thus an important goal for thermal devices is to obtain chemically homogeneous solid solutions. In this work, the new process with rapid solidification (melt spinning method) followed by hot pressing was investigated to produce homogeneous material. Characteristics of the material were examined with HRD, SEM, EPMA-line scan and bending test. Property variations of the materials were investigated as a function of variables, such as dopant ${CdCl}_{2}$ quantity and hot pressing temperature. Quenched ribbons are very brittle and consist of homogeneous $Bi_2Te_3$, ${Bi}_{2}{Se}_{3}$ solid solutions. When the process parameters were optimized, the maximum figure of merit was 2.038$\times$$10^{-3}K^{-4}. The bending strength of the material hot pressed at 50$0^{\circ}C$ was 8.2 kgf/${mm}^2$.

• 한국분말재료학회지
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• 제31권1호
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• pp.50-56
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• 2024

We report the effect of plastic deformation on the thermoelectric properties of n-type Bi₂Te_2.5Se_0.5 compounds. N-type Bi₂Te_2.5Se_0.5 powders are synthesized by an oxide-reduction process and consolidated via spark-plasma sintering. To explore the effect of plastic deformation on the thermoelectric properties, the sintered bodies are subjected to uniaxial pressure to induce a controlled amount of compressive strains (-0.2, -0.3, and -0.4). The shaping temperature is set using a thermochemical analyzer, and the plastic deformation effect is assessed without altering the material composition through differential scanning calorimetry. This strategy is crucial because the conventional hot-forging process can often lead to alterations in material composition due to the high volatility of chalcogen elements. With increasing compressive strain, the (00l) planes become aligned in the direction perpendicular to the pressure axis. Furthermore, an increase in the carrier concentration is observed upon compressive plastic deformation, i.e., the donor-like effect of the plastic deformation in n-type Bi₂Te_2.5Se_0.5 compounds. Owing to the increased electrical conductivity through the preferred orientation and the donor-like effect, an improved ZT is achieved in n-type Bi₂Te_2.5Se_0.5 through the compressive-forming process.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1995년도 추계 학술발표 강연 및 논문개요집
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• pp.99-99
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• 1995

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1996년도 제10회 학술발표회 논문개요집
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• pp.35-35
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• 1996

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1999년도 춘계학술발표강연 및 눈문개요집
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• pp.73-73
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• 1999

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1993년도 춘계학술발표회
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• pp.23-23
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• 1993

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1998년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.51-51
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• 1998

• 한국분말재료학회지
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• 제18권5호
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• pp.437-442
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• 2011

The present study focused on the synthesis of Bi-Te-Se-based powder by an oxide-reduction process, and analysis of the thermoelectric properties of the synthesized powder. The phase structure, chemical composition, and morphology of the synthesized powder were analyzed by XRD, EPMA and SEM. The synthesized powder was sintered by spark plasma sintering. The thermoelectric properties of the sintered body were evaluated by measuring its Seebeck coefficient, electrical resistivity, and thermal conductivity. $Bi_2Te_{2.7}Se_{0.3}$ powder was synthesized from a mixture of $Bi_2O_3$, $TeO_2$, and $SeO_2$ powders by mechanical milling, calcination, and reduction. The sintered body of the synthesized powder exhibited n-type thermoelectric characteristics. The thermoelectric properties of the sintered bodies depend on the reduction temperature. The Seebeck coefficient and electrical resistivity of the sintered body were increased with increasing reduction temperature. The sintered body of the $Bi_2Te_{2.7}Se_{0.3}$ powder synthesized at $360^{\circ}C$ showed about 0.5 of the figure of merit (ZT) at room temperature.