فرایند زینترینگ انفعالی و خواص ترموالکتریک کاربیدهای غنی از بور

Reactive sintering process and thermoelectric properties of

boron rich boron carbides

فرایند زینترینگ انفعالی و خواص ترموالکتریک کاربیدهای غنی از بور

ABSTRACT

Dense boron rich boron carbides were reactive sintered by hot pressing at 2050 °C using elementary boronsingle bondcarbon compositions with carbon contents of 9.1, 11.1, 13.3 and 18.8 at.%. The following material characteristics are presented: relative density, SEM images, EDX, X-ray diffraction and corresponding lattice parameters, Seebeck coefficient, electrical conductivity and thermoelectric power factor. Significant grain growth has been obtained with increasing boron content. A deeper understanding of the boron and carbon reaction and the overall sintering process is gained by thermal and chemical analysis in combination with X-ray diffraction. Additionally a thermal experiment with boron and carbon layers illustrates the solid state diffusion behaviour. The found results of boron carbide properties of this paper correspond with results by other authors. The aim is to correlate technological aspects of sintering procedure with material properties. This should help to improve the thermoelectric efficiency of boron carbide based materials.

 جهت دانلود رایگان نسخه لاتین این مقاله اینجا کلیک کنید .

 

 

 

چکیده

بر روی کاربیدهای متراکم غنی از بور توسط پرس گرم در دمای C 2050 و با استفاده از ترکیبات اولیه بور و کربن حاوی 1/9، 1/11، 3/13 و 8/18 درصد وزنی کربن، زینتر انفعالی انجام شد. مشخصات این مواد عبارتند از: دانسیته نسبی، تصاویر SEM، EDX، XRD، پارامتر شبکه، ضریب سیبِک ، رسانایی الکتریکی و فاکتور توان ترموالکتریک. با افزایش مقدار بور، دانه‌ها به طور قابل توجهی رشد کردند. به منظور درک عمیق‌تر واکنش میان بور و کربن و نیز کل فرایند زینترینگ، از روش‌های آنالیز حرارتی و شیمیایی در کنار XRD استفاده شد. بعلاوه، آزمون حرارتی لایه‌های کربن و بور رفتار نفوذ حالت جامد را به خوبی نشان می‌دهد. نتایج حاصل از این مقاله مبنی بر خواص کاربید بور با نتایج سایر محققان تطابق خوبی دارد. هدف از انجام این پژوهش، ایجاد ارتباط میان جنبه‌های تکنولوژیکی فرایند زینترینگ و خواص مواد است. این مطلب، منجر به بهبود بازده ترموالکتریک مواد با پایه کاربید کربن خواهد شد.