Frittage de poudres thermoélectriques à base de (Bi,Sb)2(Te,Se)3

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1 Frittage de poudres thermoélectriques à base de (Bi,Sb)2(Te,Se)3
G. Delaizir, J. Monnier, R. Grodzki, O. Rouleau, C. Godart, M. Soulier, G. Bernard-Granger, P.-D. Skutnik, J. Simon, C. Navone, O. Him-Hak, S. Saunier, D. Goeuriot Contexte : Applications à l’ambiante Frigo bars, contrôles de température (médical, militaire ...) ⇒ Composants multimédias avec alimentation du mode veille de TV, ordinateur, etc. (2-3 mW) ⇒ Serveurs informatiques : récupération de l’énergie thermique des armoires de serveurs (alimenter les ventilateurs) Développement de composés TE massifs nanostructurés ↑ propriétés TE (taille ~ libre parcours moyen) existe en types n et p ZT maximum autour de 300K 1

2 Spark Plasma Sintering (SPS) Hot Isostatic Pressing (HIP)
(Bi,Sb)2(Te,Se)3 – comparaison entre 3 techniques de mise en forme Nanopoudre SPS 99% HIP 97% Micro-ondes 90,5% Compacité Spark Plasma Sintering (SPS) (Pression uniaxiale, Chauffage généré par pulses de courant) Conditions : Ø8-20mm, 360°C, 50MPa, 5’ Hot Isostatic Pressing (HIP) (Pression isostatique, Chauffage par un four) Conditions : Ø10mm, 480°C, 1400bars, 60’ Micro-ondes (Pression à froid préalable, Chauffage généré par micro-ondes) Conditions : Ø8mm, Tmax= 420°C 2

3 (Bi,Sb)2(Te,Se)3 – comparaison entre 3 techniques de mise en forme
Facteurs : Concentration de porteurs de charge Microstructure  Actions sur S, s, l Echantillon Conc° en porteurs de charge (/cm3) ZT SPS 1.5x1019 0,68 Micro-ondes 2.3x1019 0,74 HIP 5.0x1019 0,53 Image MEB – éch. SPS éch. Micro-ondes éch. HIP 3