TY - JOUR AU - รัตนพันธ์, เชรษฐา PY - 2015/02/26 Y2 - 2024/03/29 TI - การปรับปรุงสมบัติเทอร์โมอิเล็กทริกของเดลาฟอสไซท์ฐานทองแดง ด้วยการเจือแทนที่บางส่วน JF - Journal of Science Ladkrabang JA - Kmitl_SciJ VL - 23 IS - 2 SE - Academic article DO - UR - https://li01.tci-thaijo.org/index.php/science_kmitl/article/view/31510 SP - 112-119 AB - <p style="text-align: left;" align="center"><strong>บทคัดย่อ</strong><strong></strong></p><p>บทความนี้ได้กล่าวถึงวิธีการปรับปรุงสมบัติวัสดุเทอร์โมอิเล็กทริกในสารประกอบเดลาฟอสไซท์ฐานทองแดง (Cu<sup>1+</sup>B<sup>3+</sup>O<sub>2</sub>) ด้วยวิธีการแทนที่บางส่วนของไอออน <em>M<sup>2+</sup></em> ลงในตำแหน่งอะตอม B โดยในควรเลือกธาตุที่มีรัศมีไอออน <em>M<sup>2+</sup></em> เล็กกว่ารัศมีไอออน B<sup>3+</sup>  เพื่อให้สามารถแทนที่ได้   แล้วมีผลทำให้ค่าสภาพการนำไฟฟ้าเพิ่มขึ้น  ในกรณีของอะตอม B ควรเป็นธาตุในกลุ่มของธาตุทรานซิชันเพราะจะเกิดการสหสัมพันธ์อย่างเข้มระหว่าง Spin และ Orbital ของประจุไฟฟ้า มีผลทำให้ค่าสัมประสิทธิ์ซีเบคสูงขึ้นอีก  และเพื่อให้เกิดการลดต่ำลงของค่าสภาพนำความร้อนต่ำ ควรเลือกธาตุ <em>M</em> ที่มีมวลอะตอมขนาดใหญ่  ซึ่งทำให้น้ำหนักของสารประกอบเพิ่มขึ้น มีผลต่อการลดลงของค่าสภาพนำความร้อน   เมื่อสมบัติทางเทอร์โมอิเล็กทริกทั้ง 3 ค่าถูกปรับปรุงขึ้นแล้ว จะให้ค่า <em>ZT</em> ของสารประกอบเดลาฟอสไซท์ฐานทองแดงสูงขึ้น  จากเหตุผลดังกล่าวจึงทำให้สามารถเพิ่มค่า <em>ZT</em> ของสารประกอบ CuFeO<sub>2</sub> เดลาฟอสไซท์ ด้วยการแทนที่บางส่วนของไอออน Sn<sup>2+</sup>ลงในตำแหน่งอะตอม Fe ตามสูตร CuFe<sub>1-x</sub>Sn<sub>x</sub>O<sub>2</sub> โดยเพิ่มค่า <em>ZT</em> เป็น 0.06 ใน x=0.03 และ 0.12 ใน x=0.05 ที่อุณหภูมิ 950 K จากที่ CuFeO<sub>2</sub> มีค่า <em>ZT</em> 0.025 ที่ 950 K</p><p><strong>คำสำคัญ : </strong>เทอร์โมอิเล็กทริก, เดลาฟอสไซท์, การแทนที่บางส่วน</p><p> </p><p style="text-align: left;" align="center"><strong>Abstract</strong></p><p>This article concerns with the thermoelectric properties improvement of Cu-based delafossite (Cu<sup>1+</sup>B<sup>3+</sup>O<sub>2</sub>) by <em>M<sup>2+</sup></em> cations partial substitution for Bsites. By substitution, ionic radii of <em>M<sup>2+</sup></em> ions should smaller than ionic radii of B<sup>3+</sup> cations for a resulting of increasing the electrical conductivity. In case of B sites, it should be selected in the transition element for enhancing the Seebeck coefficient as a resulting from the strong correlation between spin and orbital of charge carriers. For reducing the thermal conductivity, the <em>M</em> should be selected in large atomic mass element for raising molecule weight. Totally, when the 3 values of thermoelectric properties are improved, the <em>ZT</em> value of the Cu-based delafossite is enhanced. By the reason, the <em>ZT</em> values, which  are 0.06 and 0.12 for x=0.03 and 0.05 respectively at 950 K, of CuFeO<sub>2</sub> delafossite can be improved by partial substitution of Sn<sup>2+</sup> cation for Fe sites (CuFe<sub>1-x</sub>Sn<sub>x</sub>O<sub>2</sub>) as referencing with <em>ZT</em> = 0.025 of at 950 K for CuFeO<sub>2</sub>.</p><p><strong>Keywords:</strong> Thermoelectric,  Delafossite  Oxide,  Partial Substitution</p> ER -