| Название: | Влияние методов нанокристаллизации на эффективность термоэлектрических материалов |
| Грантодатель: | Гранты РНФ |
| Область знаний: | 09 - Инженерные науки |
| Научная дисциплина: | 09-305 - Физические аспекты получения, преобразования и передачи электроэнергии |
| Ключевые слова: | термоэлектричество, специальные источники энергии, нанокристаллические структуры, эффективность преобразования |
| Тип: | исследовательский |
| Руководитель(и): | Новиков,СВ |
| Подразделения: | |
| Код проекта: | 24-29-00460 |
Проект направлен на исследование влияния различных методов получения нанокристаллических материалов на их термоэлектрическую эффективность. Термоэлектрическая эффективность современных преобразователей тепловой энергии в электрическую не превышает 10%. Однако, несмотря на столь невысокие значения, особенно по сравнению с фотоэлектрическим преобразованием энергии, термоэлектрические батареи находят свои ниши и успешно применяются. В качестве ключевых сфер стоит выделить: дальний космос, условия крайнего севера, магистральные трубопроводные системы и носимая электроника.
Развитие термоэлектрических технологий ведется довольно давно и достаточно успешно. Были разработаны хорошо зарекомендовавшие себя термоэлектрические охладители, выпускаемые сотнями тысяч штук в год по всему миру. Развитие технологий термоэлектрических источников питания также интенсивно велось, но не получило столь широкого распространения в бытовой сфере из-за малой эффективности.
Несмотря на длительную историю развития термоэлектричества остается огромное количество научных проблем, которые до сих пор не решены. Главной проблемой является эффективность термоэлектрических материалов, которая неразрывно связана с надежностью термоэлектрических устройств. Надежность преобразователя определяется химической, механической стойкостью материалов, возможностью работать в паре с друг другом при различных температурах. Повысить эффективность термоэлектрических материалов можно различными методами, но не все методы подойдут для получения стабильного материала. Поэтому стоит выделить два научных направления: 1. Получение максимально эффективных материалов, опуская требования к их стабильности, 2. Получение стабильных материалов с приемлемой эффективностью.
В ходе работы для повышения термоэлектрической эффективности планируется применить широко известный метод нанокристаллизации, который способен значительно улучшить электрические характеристики материалов и при этом не ухудшить стабильность материала и надежность термоэлемента.
Научной новизной работы является то, что будет исследован сам метод нанокристаллизации. Для этого термоэлектрический материал будет кристаллизован различными способами: нанокристаллизацией из аморфной фазы в виде тонких пленок, нанокристаллизацией в ходе быстрой закалки и нанокристаллизацией за счет кручения под высоким давлением (метод интенсивной пластической деформации). Основной задачей в работе станет изучение влияния метода нанокристаллизации на термоэлектрические свойства материалов.
