Bi2Te3열전변환 합금나노선의 표면 거칠기와 열전성능

전문가 제언

○ 열전변환소재는 기동부품 없이 열-전기적성질의 변환으로 에너지와 환경위기해결에 유망한 재료 중 하나이다. 전기전자, 생명과학, 산업분야 등에 실용화되어 있는 소재는 Bi2Te3합금이 대표적이다. 그러나 소재의 큰 취약성 때문에 가공성이 매우 나쁘고 아직까지 제조비용이 고가인 것이 해결해야 할 문제이다.

○ 열전변환소재의 열전성능 향상을 위해서는 격자열전도도를 감소시키는것이 가장 유리하고, 소재의 형상, 크기, 표면상태, 결정입자크기 이외에 불순물, 공공, 전위 등 같은 결함이 격자열전도도에 미치는 영향에대한 기초연구가 많이 진행되고 있다.

○ 본 연구에선 분자역학모사를 사용해서 직경이 3~30㎚인 Bi2Te3합금나노선이 직경의 크기와 온도 변화에 의한 열전도도 예측과 표면 거칠기의 상태에 따라 열전도도를 예측함으로써, 열전변환소재개발에 매우 중요한 기초연구자료를 제공하고, 이 분야의 연구발전에 크게 도움이 될 것으로 기대된다.

○ 최근까지의 열전변환소재는 일본, 러시아, 미국이 가장 앞서있으며 모두가 일방향응고법, 단결정제조법, 분말야금법에 의해 벌크재료를 만드는데 집중되어 왔다. 최근에는 나노선 같은 소재에 대한 연구는 아직 초기단계로 다양한 열전재료의 합금설계와 제조에 기초연구가 더욱 필요하다.

○ 우리나라는 열전변환소재 분야에 관련 연구가 활성화 되어 있지 않고, 몇몇 대학과 연구소에서 연구를 하고 있지만 소재의 제조연구보다는 가공 등에 의해 열전특성 또는 모듈설계에 대한 연구가 대부분이다. 향후 열전재료의 합금설계와 제조에 관한 연구가 활성화되어야한다.

저자

Bo Qiu, Lin Sun, and Xiulin Ruan

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2011

권(호)

83(3)

잡지명

Physical Review: B

과학기술
표준분류

재료

페이지

1~7

분석자

천*선

분석물

• Bi2Te3열전변환 합금나노선의 표면 거칠기와 열전성능.pdf [332,428 byte]

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