Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
METHOD OF PRODUCING BIPHASIC THERMOELECTRIC CERAMICS
FIELD: nanotechnology.SUBSTANCE: invention relates to nanotechnology, namely to methods for producing new biphasic ceramic materials for the needs of thermoelectric generation. A method for producing biphasic thermoelectric ceramics includes preparing a powder system from initial powders of strontium carbonate SrCO3and titanium dioxide TiO2by their combined high-energy grinding in ethanol, annealing and drying, after which the resulting material is sintered under mechanical stress. The powder system is formed from submicron strontium carbonate powder SrCO3and nanosized powder of titanium dioxide TiO2, taken in an amount that provides a ratio of the phases formed after sintering strontium titanate SrTiO3and titanium dioxide TiO2in the form of rutile by volume 1:1. Drying is carried out at a temperature of 60-80°C for 24-48 hours, followed by granulation of the powder system through a sieve with an effective mesh size of 75 microns and followed by annealing in air at 600-800°C for 2-4 hours. The resulting material is subjected to reaction spark plasma sintering at an external pressure of 21.5 MPa at a heating rate of 55°C/min to 1200-1250°C and held at this temperature for 5 minutes. Annealing is optionally carried out after sintering.EFFECT: obtaining biphasic thermoelectric ceramics SrTiO3/TiO2with a uniform distribution of phases in the entire volume, saturated with interfaces between two phases, where the formation of a two-dimensional electron gas is possible.1 cl, 2 dwg, 1 tbl
Изобретение относится к нанотехнологиям, а именно к способам получения новых бифазных керамических материалов для нужд термоэлектрогенерации. Способ получения бифазной термоэлектрической керамики включает приготовление порошковой системы из исходных порошков карбоната стронция SrCO3и диоксида титана TiO2путем их совместного высокоэнергетического помола в этаноле, отжига и сушки, после чего полученный материал спекают под механической нагрузкой. Порошковую систему формируют из субмикронного порошка карбоната стронция SrCO3и наноразмерного порошка диоксида титана TiO2, взятых в количестве, обеспечивающем соотношение формирующихся после спекания фаз титаната стронция SrTiO3и диоксида титана TiO2в форме рутила по объёму 1:1. Сушку ведут при температуре 60-80°С в течение 24-48 часов с последующей грануляцией порошковой системы через сито с эффективным размером ячеек 75 мкм и с последующим отжигом в атмосфере воздуха при 600-800°С в течение 2-4 часов. Полученный материал подвергают реакционному искровому плазменному спеканию при внешнем давлении 21,5 МПа со скоростью нагрева 55°С/мин до 1200-1250°С и выдерживают при этой температуре 5 мин. После спекания необязательно проводят отжиг. Технический результат - получение бифазной термоэлектрической керамики SrTiO3/TiO2с равномерным распределением фаз во всем объеме, насыщенной границами раздела двух фаз, где возможно формирование двумерного электронного газа. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.
METHOD OF PRODUCING BIPHASIC THERMOELECTRIC CERAMICS
FIELD: nanotechnology.SUBSTANCE: invention relates to nanotechnology, namely to methods for producing new biphasic ceramic materials for the needs of thermoelectric generation. A method for producing biphasic thermoelectric ceramics includes preparing a powder system from initial powders of strontium carbonate SrCO3and titanium dioxide TiO2by their combined high-energy grinding in ethanol, annealing and drying, after which the resulting material is sintered under mechanical stress. The powder system is formed from submicron strontium carbonate powder SrCO3and nanosized powder of titanium dioxide TiO2, taken in an amount that provides a ratio of the phases formed after sintering strontium titanate SrTiO3and titanium dioxide TiO2in the form of rutile by volume 1:1. Drying is carried out at a temperature of 60-80°C for 24-48 hours, followed by granulation of the powder system through a sieve with an effective mesh size of 75 microns and followed by annealing in air at 600-800°C for 2-4 hours. The resulting material is subjected to reaction spark plasma sintering at an external pressure of 21.5 MPa at a heating rate of 55°C/min to 1200-1250°C and held at this temperature for 5 minutes. Annealing is optionally carried out after sintering.EFFECT: obtaining biphasic thermoelectric ceramics SrTiO3/TiO2with a uniform distribution of phases in the entire volume, saturated with interfaces between two phases, where the formation of a two-dimensional electron gas is possible.1 cl, 2 dwg, 1 tbl
Изобретение относится к нанотехнологиям, а именно к способам получения новых бифазных керамических материалов для нужд термоэлектрогенерации. Способ получения бифазной термоэлектрической керамики включает приготовление порошковой системы из исходных порошков карбоната стронция SrCO3и диоксида титана TiO2путем их совместного высокоэнергетического помола в этаноле, отжига и сушки, после чего полученный материал спекают под механической нагрузкой. Порошковую систему формируют из субмикронного порошка карбоната стронция SrCO3и наноразмерного порошка диоксида титана TiO2, взятых в количестве, обеспечивающем соотношение формирующихся после спекания фаз титаната стронция SrTiO3и диоксида титана TiO2в форме рутила по объёму 1:1. Сушку ведут при температуре 60-80°С в течение 24-48 часов с последующей грануляцией порошковой системы через сито с эффективным размером ячеек 75 мкм и с последующим отжигом в атмосфере воздуха при 600-800°С в течение 2-4 часов. Полученный материал подвергают реакционному искровому плазменному спеканию при внешнем давлении 21,5 МПа со скоростью нагрева 55°С/мин до 1200-1250°С и выдерживают при этой температуре 5 мин. После спекания необязательно проводят отжиг. Технический результат - получение бифазной термоэлектрической керамики SrTiO3/TiO2с равномерным распределением фаз во всем объеме, насыщенной границами раздела двух фаз, где возможно формирование двумерного электронного газа. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.
METHOD OF PRODUCING BIPHASIC THERMOELECTRIC CERAMICS
Способ получения бифазной термоэлектрической керамики
KOSIANOV DENIS IUREVICH (Autor:in) / ZAVIALOV ALEKSEI PAVLOVICH (Autor:in)
02.04.2021
Patent
Elektronische Ressource
Russisch
Fabrication of Porous Biphasic Calcium Phosphate Ceramics
| British Library Online Contents | 2004
METHOD FOR PREPARING SUBMICRON BIPHASIC TRICALCIUM PHOSPHATE AND HYDROXYAPATITE CERAMICS
| Europäisches Patentamt | 2015
Slip Casting Derived alpha-TCP/HA Biphasic Ceramics
| British Library Online Contents | 2007
Thermoelectric material, thermoelectric module, and producing method of thermoelectric material
| Europäisches Patentamt | 2022
Characterization and biocompatibility of fluoridated biphasic calcium phosphate ceramics
| British Library Online Contents | 2008