Создан новый композитный термоэлектрик с низкой себестоимостью. Издательство «Энергия +» сообщает, что учёными Национального университета науки и технологий МИСИС разработан инновационный термоэлектрик, сырьём для которого стал дешёвый минерал скуттерудит.
Термоэлектрики предназначены для преобразования температурной разницы в электроэнергию. Их широко применяют в аэрокосмической промышленности и производстве автомобилей, при изготовлении электроники и в энергетической отрасли. Как правило, термоэлектрики сложны в изготовлении, а для их производства используют редкие химические элементы. К тому же полученные в итоге материалы весьма хрупкие. Группа учёных из Москвы предложила другое решение – изготовление термоэлектриков из искусственного скуттерудита и оксида цинка. Предложенная технология позволяет значительно упростить процесс изготовления термоэлектрика, а также повысить его прочность.
Скуттерудит природного происхождения – минерал редкий, поэтому целесообразно использовать синтетический аналог, что обычно и делается. Искусственный скуттерудит более доступен, к тому же он значительно чище природного. Как правило, при необходимости получить искусственный скуттерудит для термоэлектрика, его синтезируют из кобальта, индия и сурьмы. Но технология изготовления искусственного минерала такая сложная и многоступенчатая, что полученный таким способом материал до сих пор оставался лабораторный диковинкой, невозможной для промышленного производства. Московским разработчикам удалось при использовании аналогичного состава существенно упростить технологический процесс. Ими была применена индукционная плавка смеси металлов, результат который впоследствии измельчался и спекался с оксидом цинка.
Использование оксида цинка привело к небольшому снижению КПД полученного таким способом материала, но зато прочность возросла на 18%. В целом общая эффективность устройств, созданных на его основе, увеличится. Разработчики утверждают, что полученный материал позволит повысить эффективность двигателей, а также преобразовывать тепло, выделяющееся в ходе разнообразных промышленных процессов, в электрическую энергию.
