Mikro-strukturne i termo-električne karakteristike keramike na bazi (ZnO)kIn2o3 (k = 5 i 11)

Apstrakt

Visoko-temperaturna keramika na bazi oksida je neophodna za primenu u visoko-temperaturnim aplikacijama koje uključuju sakupljanje otpadne toplote dierktnom transformacijom u električnu energiju. U slučaju n-tipa materijala, odgovarajuće faze tipa (ZnO)kIn2O3 veoma su pogodne za obezbeđivanje određenih termo-električnih (TE) svojstava. U ovom radu formirane su TE keramike na bazi (ZnO)kIn2O3 za k=5 i 11 klasičnim keramičkim postupkom i sinterovannjem na 1500 oC. U toku njihove pripreme korišćeni su ili smeše sveže pripremljenih prahova ZnO i In2O3, ili smeše ZnO i In2O3 koje su sadržale pločasta zrna već proreagovane (ZnO)kIn2O3 faze, da bi se izazvala moguća tekstura materijala. Pokazano je da početni sastav u smislu k vrednosti, kao i tip polaznih prahova, utiču na proces dovodeći do formiranja ravnotežne (ZnO)kIn2O3 faze, kao i do formiranja određene mikro-strukture. Pored toga, svi uzorci su imali sličnu konačnu mikro-strukturu i nije primećena nikakva teksura uzoraka. Bez obzira na upotrebu različitih polaznih smeša prahova, uzorci sa istim sastavom su posedovali slične vrednosti bezdimenzionog faktora ZT (koji karakteriše TE osobine materijala): na 627 oC ZT je bilo 0.11 za uzorke sa k = 5 i 0.08 za k = 11, što nije zanemarljivo ako se uzme u obzir znatno manji sadržaj In2O3 u uzorcima sa k = 11.