Protective coating to suppress degradation of CoSb3 thermoelectric at elevated temperatures

• Autorzy: Godlewska E. , Zawadzka K. , Gajerski R. , Mitoraj M. , Mars K.

Warianty tytułu

PL

Powłoka ochronna tłumiąca degradację termoelektryku CoSb3 w podwyższonych temperaturach

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A polymer-metal hybrid coating has been developed to prevent degradation of the CoSb3 skutterudite in contact with air at elevated temperature. Uncoated and coated CoSb3 specimens were exposed to air at 500, 600 and 700°C for up to 80 hours. The performance of materials was evaluated on the basis of mass changes, visual inspection, and systematic analysis of specimen surfaces, fractures and cross-sections in terms of the chemical and phase composition as well as microstructure. It has been found that the coating system used in this work was effective up to 600°C. It significantly reduced the access of gases, extent of oxidation and sublimation of antimony which limit the lifetime and efficiency of thermoelectric generators.

PL

Opracowano hybrydową powłokę polimerowo-metalową do ochrony przed degradacją w powietrzu w podwyższonej temperaturze skutterydu CoSb3. Pokryte powłoką i nie pokryte próbki CoSb3 wystawiono na działanie powietrza w temperaturach 500, 600 i 700°C przez okres trwający do 80 h. Osiągniętą jakość materiałów oceniono na podstawie zmian masy, sprawdzenia wzrokowego i systematycznej analizy powierzchni próbki, przełomów i przekrojów w kategoriach składu chemicznego i fazowego, a także mikrostruktury. Stwierdzono, że system powłoki wykorzystany w pracy był efektywny do 600°C. Redukuje on znacznie dostęp gazów, zasięg utlenienia i sublimacji antymonu, ograniczających czas pracy i wydajność generatorów termoelektrycznych.

Słowa kluczowe

EN

coating; microstructure; methylphenylsiloxane paint; thermoelectric generator; CoSb3

PL

powłoka; mikrostruktura; farba metylo-fenylo-siloksanowa; generator termoelektryczny; CoSb3

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 62, nr 4
• Strony: 490--495
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Godlewska E.

autor

Zawadzka K.

autor

Gajerski R.

autor

Mitoraj M.

autor

Mars K.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Materials Science and Ceramics, al. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland,

Bibliografia

• 1. Fleurial J.P., Borshchevsky A., Caillat T.: „High Figure of Merit in Ce-Filled Skutterudites”, Proc. 15th International Conference on Thermoelectrics, Pennington, NJ (1996) 91-95.
• 2. Savchuk V., Boulouz A., Chakraborty S., Schumann J., Vinzelberg H.: „Transport and structural properties of binary skutterudite CoSb3 thin films grown by dc magnetron sputtering technique”, J. Appl. Phys., 92, (2002), 5319-5326.
• 3. Wojciechowski K.T., Leszczynski J., Gajerski R.: „Thermal durability studies of pure and Te-doped CoSb3”, Proc. 7th European workshop on Thermoelectrics, Pamplona, Spain (2002).
• 4. Hara R., Inoue S., Kaibe H.T, Sano S.: „Aging effects of large-size n-type CoSb3 prepared by spark plasma sintering”, J. Alloys Compd, 349, (2003), 297-301.
• 5. Leszczynski J., Malecki A., Wojciechowski K.T.: „Comparison of thermal oxidation behavior of CoSb3 and CoP3, Proc. 5th European Conference on Thermoelectrics, Odessa, Ukraine (2007).
• 6. Saber H.H., El-Glenk M.S., Caillat T.: „Test results of skutterudite based thermoelectric unicouples”, Energy Conversion and Management, 48, (2007), 555-567.
• 7. Patent No. US7480984 B1, January 2009.
• 8. Dynys F.W, Nathal M.V., Nesbitt J.A., Opila E.J., Sayir A.: Research & Technology, 2006, NASA Glenn Research Center, Cleveland, Ohio, (2006), 254.