열전소재 및 이의 제조방법
THERMOELECTRIC MATERIAL AND PREPARATION METHOD THEREOF
특허 요약
(a) Zn 원소, Sb 원소 및 Ti, Zr, Hf 및 Rf로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나의 4족 원소를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; (b) 상기 혼합물을 하소하는 단계; (c) 상기 하소된 혼합물을 어닐링하는 단계; (d) 상기 어닐링된 혼합물을 분쇄하는 단계; 및 (e) 상기 분쇄된 혼합물을 가압소결하는 단계;를 포함하여 화학식 1로 표시되는 ZnSb계 열전소재를 제조하는 방법 및 상기 제조방법으로 제조된 ZnSb계 열전소재에 관한 것이다.
청구항
번호청구항
1

하기 화학식 1로 표시되는 ZnSb계 열전소재:[화학식 1]Zn(1-x)AxSb상기 화학식 1에서, A는 Ti, Zr, Hf 및 Rf로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나의 4족 원소이며, x는 0003c#x≤0.005이다.

2

삭제

3

제1항에 있어서,상기 열전소재의 제벡계수는 264 내지 519 μV/K인 것인, 열전소재.

4

(a) Zn 원소, Sb 원소 및 Ti, Zr, Hf 및 Rf로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나의 4족 원소를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;(b) 상기 혼합물을 하소시키는 단계;(c) 상기 하소된 혼합물을 어닐링하는 단계;(d) 상기 어닐링된 혼합물을 분쇄하는 단계; 및(e) 상기 분쇄된 혼합물을 가압소결하는 단계;를 포함하여 하기 화학식 1로 표시되는 ZnSb계 열전소재를 제조하는 방법:[화학식 1]Zn(1-x)AxSb상기 화학식 1에서, A는 Ti, Zr, Hf 및 Rf로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나의 4족 원소이며, x는 0003c#x≤0.005이다.

5

제4항에 있어서,상기 (b) 단계의 하소는,500℃ 내지 1000℃의 온도에서 1시간 내지 20시간 동안 수행되는 것인, 열전소재 제조방법.

6

제4항에 있어서,상기 (c) 단계의 어닐링은,100℃ 내지 500℃의 온도에서 10 내지 40 시간 동안 수행되는 것인, 열전소재 제조방법.

7

제4항에 있어서,상기 (b) 단계는,혼합물을 하소한 후, 급냉 또는 서냉시키는 단계를 더 포함하는, 열전소재 제조방법.

8

제4항에 있어서,상기 (d) 단계의 분쇄는,핸드 밀링 (hand milling), 볼 밀링(ball milling), 블레이드 밀링(blade milling), 어트리션 밀링 (attrition milling) 또는 자이로 볼 밀링(gyro ball milling) 중에서 선택되는 어느 하나의 방법으로 수행되는 것인, 열전소재 제조방법.

9

제4항에 있어서,상기 (e) 단계의 가압소결은,50MPa 내지 100MPa의 압력 하에서, 200℃ 내지 1000℃의 온도에서 1분 내지 60분 동안 수행되는 것인, 열전소재 제조방법.

10

제4항에 있어서,상기 (a) 단계의 혼합물은,Zn 원소 : 4족 원소를 1: 0.002 내지 0.004의 몰비로 혼합하는 것인, 열전소재 제조방법.

11

제4항에 있어서,상기 (a) 단계의 혼합물은,Zn 원소와 4족 원소의 총합(총 몰수) : Sb 원소를 1: 1의 몰비로 혼합하는 것인, 열전소재 제조방법.