Разработка методов моделирования процессов синтеза нанотермоэлектриков искровым плазменным спеканием

31.12.2016

Методом компьютерного моделирования разработана физико-математическая модель процесса синтеза макроскопически однородных и неоднородных функционально-градиентных нанотермоэлектриков искровым плазменным спеканием с целью создания нового поколения генераторных материалов для утилизации тепловых отходов. На примере спекания твердых растворов халькогенидов висмута и сурьмы, теллурида свинца, силицида магния проанализировано распределение температурных и электрических полей. Подобраны условия спекания однородных и неоднородных термоэлектриков, обеспечивающих получение оптимальных с точки зрения термоэлектрической эффективности размеров нанозерен. Изучено влияние геометрических параметров оснастки на формирование температурного градиентного поля, необходимого для спекания функционально-градиентных материалов и составных ветвей термоэлементов. Для спекания неоднородных по составу термоэлектриков предложена модификация оснастки посредством изменения пространственного положения и конфигурации матрицы пресс-формы, позволяющая повысить однородность наноструктуры и улучшить эффективность материала.

ГРНТИ

44.41.31 Установки прямого преобразования тепловой энергии в электрическую

45.09.35 Полупроводниковые материалы

29.19.22 Физика наноструктур. Низкоразмерные структуры. Мезоскопические структуры

Ключевые слова

ИСКРОВОЕ ПЛАЗМЕННОЕ СПЕКАНИЕ

ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

НАНОСТРУКТУРЫ

КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ДОБРОТНОСТЬ

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ

ТЕПЛОВЫЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОЛЯ