Judith Monnier Réunion annuelle 2010 SPS 03 mars 2011

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

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

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

Judith Monnier Réunion annuelle 2010 SPS 03 mars 2011

Nanopoudre

SPS99%

HIP97%

Micro-ondes90,5%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

(Bi,Sb)2(Te,Se)3 – comparaison entre 3 techniques de mise en forme

Judith Monnier Réunion annuelle 2010 SPS 03 mars 2011

(Bi,Sb)2(Te,Se)3 – comparaison entre 3 techniques de mise en forme

Facteurs : – Concentration de porteurs de

charge – Microstructure

Actions sur S, ,

EchantillonConc° 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