1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Известия РАН. Серия физическая
  4. T. 87, № 6, 2023

Известия РАН. Серия физическая, 2023, T. 87, № 6, стр. 780-785

Закономерности влияния температуры искрового плазменного спекания на микроструктуру термоэлектрических композитов с матрицей на основе Bi2Te2.1Se0.9 и включениями кобальта

М. Жежу 1, *, А. Е. Васильев 2, О. Н. Иванов 1, 2

1 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Белгородский государственный технологический университет имени В.Г. Шухова”
Белгород, Россия

2 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования “Белгородский государственный национальный исследовательский университет”
Белгород, Россия

* E-mail: marina_jeju@mail.ru

Поступила в редакцию 05.12.2022
После доработки 23.12.2022
Принята к публикации 27.02.2023

Аннотация

Исследовано влияние температуры искрового плазменного спекания на процесс формирования частиц наполнителя Co в матрице Bi2Te2.1Se0.9. В результате высокотемпературного диффузионного перераспределения атомов материалов матрицы и наполнителя и химического взаимодействия между этими материалами, в композите Bi2Te2.1Se0.9 + 0.33 мас. % Со образуются частицы наполнителя типа “ядро–оболочка” Co@CoTe2. При увеличении температуры спекания доля “оболочки CoTe2” в частицах увеличивается, а доля “ядра Co” уменьшается. Такое поведение обусловлено увеличением коэффициента диффузии Co в матрице Bi2Te2.1Se0.9 с ростом температуры спекания. Концентрационные профили распределения Co в матрице Bi2Te2.1Se0.9, определяемые диффузией, хорошо описываются с помощью второго закона Фика для диффузии из ограниченного источника диффундирующего вещества. Коэффициент диффузии Co растет при увеличении температуры спекания в соответствии с законом Аррениуса и с энергией активации ~0.61 эВ.

Список литературы

  1. Fortulan R., Yamini S.A. // Materials. 2021. V. 14. No. 20. Art. No. 6059.

  2. Zhao W. Liu Z., Wei P. et al. // Nature Nanotechnol. 2017. V. 12. No. 1. P. 55.

  3. Xing L., Cui W., Sang X. et al. // J. Materiomics. 2021. V. 7. No. 5. P. 998.

  4. Ma S., Li C., Wei P. et al. // J. Mater. Chem. A. 2020. V. 8. No. 9. P. 4816.

  5. Li D., Zhang J., Song C.J. et al. // RSC Advances. 2015. V. 5. No. 54. Art. No. 43717.

  6. Ivanov O., Yaprintsev M., Vasil’ev A. et al. // Chin. J. Phys. 2022. V. 77. P. 24.

  7. Иванов О.Н., Япрынцев М.Н., Васильев А.Е. и др. // Стекло и керамика. 2021. № 11. С. 23; Ivanov O., Yaprintsev M., Vasil’ev A. et al. // Glass Ceram+. 2022. V. 78. No. 11. P. 442.

  8. Mehrer H. Diffusion in solids: fundamentals, methods, materials, diffusion-controlled processes. Springer Science & Business Media, 2007. P. 295.

  9. Павлов П.В., Хохлов А.Ф. Физика твердого тела. М.: ЛЕНАНД, 2015. С. 496.

  10. Lan Y.C., Wang D.Z., Chen G. et al. // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 92. Art No. 101910.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Известия РАН. Серия физическая

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал