Abstract
Internal interfaces are known to play a key role for the performance of thermoelectric materials. In the present work, structures with high interface densities consisting of alternating Bi2Te3 and In2Te3 layers with varying thickness and distance have been generated by two processes. First In2Te3 was precipitated from a supersaturated Bi2Te3 matrix. Second, layered structures were generated by directional solidification of hypoeutectic and eutectic alloys, demonstrating the variability of structures with high interface densities and anisotropy that can be generated by up-to-date solidification and phase transformation techniques. The resulting microstructures have a high potential to reduce the thermal conductivity while retaining a high electric conductivity.
Kurzfassung
Es ist bekannt, dass innere Grenzflächen für die Leistung thermoelektrischer Materialien eine zentrale Rolle spielen. In vorliegender Arbeit wurden aus alternierenden Bi2Te3- und In2Te3-Schichten unterschiedlicher Dicke und unterschiedlichen Abstands in zwei Prozessabläufen Strukturen mit hohen Grenzflächendichten erzeugt. Zunächst wurde aus einer übersättigten Bi2Te3-Matrix In2Te3 ausgeschieden. Dann wurden durch gerichtete Erstarrung untereutektischer und eutektischer Legierungen Schichtstrukturen erzeugt und so die Variabilität von Strukturen mit hohen Grenzflächendichten und Anisotropie aufgezeigt, die durch moderne Verfahren zur Erstarrung und Phasenumwandlung hergestellt werden können. Die so entstehenden Gefüge besitzen großes Potenzial für die Reduzierung der Wärmeleitfähigkeit, während eine hohe elektrische Leitfähigkeit erhalten bleibt.
References / Literatur
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