제목

중온발전용 Half-Heusler 열전소재의 열 이력에 의한 미세구조의 변화에 따른 열전성능 변화 원인 규명

상세 설명

중온 작동 온도(700 ℃)에서 장시간 사용되는 Half-Heusler 기반 열전소재의 장기 열 안정성 확보를 위해, 열 이력에 따른 미세구조 변화와 열전 성능 변화의 상관관계를 분석함. Sb-doped NbCoSn 벌크 소재를 소결 후 열처리하여 전/후 시편의 나노구조와 화학조성 변화 분석을 수행하고, 이에 따른 성능 변화의 원인을 규명하는 것이 목적임. APT 및 TEM 등의 첨단 분석법을 통해 antisite defect, grain boundary 편석, 나노 석출물 등 다양한 결함 요소를 정밀하게 분석하며, 이를 기반으로 carrier concentration, phonon/electron transport 등의 열전 특성과 연결하여 성능 변화 메커니즘을 해석함. 특히 준안정상을 전구체로 사용하는 소결 공정을 통해 초미세 결정립을 형성하고, 열처리 전후의 정량적 구조 변화를 열역학적으로 검토함. 해당 연구는 중온용 발전 소자의 장기 신뢰성 확보와, 열이력에 의한 성능 열화를 억제하기 위한 구조 설계 기반을 제공함.

기관명

한국연구재단

키워드

프로젝트 기간

2021년 08월 - 2022년 07월

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