용융법과 기계적 합금화에 의한 열전재료 Mg3Sb2의 제조
Synthesis of thermoelectric Mg3Sb2 by melting and mechanical alloying
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초록
Mg와 Sb 분말을 사용하여 1173 K에서 결정성이 좋은 단일상의 Mg3Sb2 합금을 제조하였다. 이 합금의 열전성능지수 zT는 온도상승에 따라 크게 증가하였고 593 K에서 2.39 × 10−2의 값을 나타내었다. 얻어진 Mg3Sb2 합금을 planetary ball mill에서 12~48시간 볼밀링할 경우 주 결정상 Mg3Sb2는 유지가 되었으나 결정성이 나빠졌고 금속원소 Sb상이 나타났다. Mg와 Sb를 섞고 24시간 볼밀링에 의한 합금화 방법으로 합성할 경우 원소금속 Sb가 나타나지 않은 Mg3Sb2 결정상을얻을 수 있었다.
Abstract
A single phase Mg3Sb2 alloy was synthesized by melting the mixture of Mg and Sb metal powders at 1173 K. The figure of merit of the Mg3Sb2 prepared by melting method increased with temperature and showed a value of 2.39 × 10−2 at 593 K. When the Mg3Sb2 powders were milled at high speed in a planetary ball mill for 12~48 h, Zintle phase (Mg3Sb2) was maintained as a main phase, but its crystallinity became deteriorated and elemental Sb phase appeared. Sb phase free Mg3Sb2 could be obtained by the mechanical alloying of high speed ball milling for 24 h using elemental Mg and Sb powder mixtures.
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