J 2024

In-situ observation of temperature dependent microstructural changes in HPT-produced p-type skutterudites

ROGL, Gerda, Vilma BURŠÍKOVÁ, Kunio YUBUTA, Haruka MURAYAMA, Kohei SATO et. al.

Základní údaje

Originální název

In-situ observation of temperature dependent microstructural changes in HPT-produced p-type skutterudites

Autoři

ROGL, Gerda, Vilma BURŠÍKOVÁ (203 Česká republika, domácí), Kunio YUBUTA, Haruka MURAYAMA, Kohei SATO, Wakaba YAMAMOTO, Akira YASUHARA a Peter ROGL

Vydání

Journal of Alloys and Compounds, Lausanne, Elsevier Science, 2024, 0925-8388

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10403 Physical chemistry

Stát vydavatele

Švýcarsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 6.200 v roce 2022

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

001157988300001

Klíčová slova anglicky

Thermoelectric material; High-pressure; Mechanical alloying; Thermal expansion; Mechanical properties; Transmission electron microscopy TEM

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 28. 2. 2024 11:23, Mgr. Marie Šípková, DiS.

Anotace

V originále

To build thermoelectric generators, leg materials with a high figure of merit, ZT, are essential. Skutterudites are promising candidates because besides being environmentally friendly, the starting material is available and cheap and they can be used in a wide temperature range. To enhance ZT, severe plastic deformation via high-pressure torsion, HPT, was successfully applied on ball-milled and hot-pressed skutterudites as well as to directly densify skutterudite powder. Severe plastic deformation introduces many defects, mainly dislocations, into the sample and in parallel the crystallite size is significantly reduced. During measurement-induced heating these defects anneal partially out, and the grains grow. It was observed that while heating HPT processed material from room temperature to about 850 K, changes of the temperature-dependent physical properties, most of all the electrical resistivity, the density, and the thermal expansion occur more or less simultaneously around 600 K. For the first time we have combined in situ TEM observations as well as in situ measurements of the elastic modulus and hardness in order to get a deeper insight into the microstructural behavior of a p-type skutterudite, DD0.7Fe3CoSb12 (DD = didymium) during increasing temperature from 300 K to 823 K. HPT-DD0.7Fe3CoSb12 is a high quality thermoelectric material with 1.2 < ZT < 1.4 at 750 K (hot-pressed reference sample: ZT ∼ 1.2 at 810 K).

Návaznosti

LM2023039, projekt VaV
Název: Centrum výzkumu a vývoje plazmatu a nanotechnologických povrchových úprav
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, R&D centre for plasma and nanotechnology surface modifications
8J21AT015, projekt VaV
Název: Intenzivní plastická deformace - cesta k termoelektrickým materiálům s vysokou konverzní účinností
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Intenzivní plastická deformace – cesta k termoelektrickým materiálům s vysokou konverzní účinností, Rakousko
90110, velká výzkumná infrastruktura
Název: CzechNanoLab