Çok Katmanlı Nanotübüler Termoelektrik Malzeme Tasarım, Üretim ve Karakterizasyonu
Küçük Resim Yok
Tarih
2020
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Termoelektrikler (TE), atık ısının dogrudan elektrik enerjisine çevrilmesinde kullanılan önemli bir enerji dönüsüm teknolojisidir. TE cihazlar TE modüllerlerden olusmaktadır ve TE modüller, içerdikleri TE malzemelere uygulanan sıcaklık gradyanı sayesinde elektrik üretmektedir. TE teknolojisinin yenilenebilir olması, yani sıcaklık gradyanı saglandıgı sürece elektrik üretebilir özellikte olması bu teknolojiyi önemli kılan bir özelliktir. TE teknolojisinde enerji verim oranının büyüklügü kullanılan TE malzemelerinin performansına baglı oldugu için yüksek TE davranısı gösteren malzemelerin gelistirilmesi durumunda önemli ölçüde enerji verimi saglamak mümkündür. Proje kapsamında çok katmanlı titanyum ince film kaplamalar alümina plakalar üzerine manyetik alanda sıçratma ve katodik ark fiziksek buhar biriktirme yöntemleri ile biriktirilmistir. Titanyum soy ve bazik metallerle alasımlandırılarak kaplamalarda kullanılmıstır. Proje kapsamında kullanılan alasım elementleri son derece pahalı oldugu için proje kapsamında katot ve hedef malzemeleri modifiye edilerek alasım elementlerinin yapıya girmesi saglanmıstır. Kaplamalar 3, 5 ve 7 kat seklinde uygulanmıstır. Alümina üzerinde ilk katman saf titanyum uygulanmıs, böylece daha iyi yüzeye tutunma saglanmıstır. Üzerine alasım katmanı ve tekrar saf titanyum kaplanmıstır. Bu sekilde katmanlar üretilmis ve kaplamalar karakterize edilmistir. Üretilen kaplamalar elektrokimyasal olarak oksitlenmis ve nanotübüler termoelektrik oksit katmanları üretilmistir. Yapısal olarak karakterize edilen katmanlar ardından termoelektrik açıdan karakterize edilmistir. Ilave edilen soy metallerin elektronik iletkenlikte önemli ölçüde artısa neden oldugu görülmüstür. Buna karsın Seebeck katsayısı degerlerinde ise bir düsüs gözlenmistir. Termal iletkenlikte ise ölçümün dogrudan yapılmasında güçlükle karsılasılmıstır ancak birbirleri ile uyumludur ve en iyi (en düsük) sonuç altın içeren numunede görülmüstür. Altın ilavesi kaplamaların termoelektrik performansını arttırmıstır. Projenin son asamasında üretilen malzemelerde çalısır bir modül üretimi gerçeklestirilmistir. Üretilen modül, ince film ve yıgın formundaki elektrotlardan olustugu için melez bir modül olarak tanımlanmıstır. Modül hem termoelektrik güç üretimi hem de Peltier sogutucu olarak çalıstırılmıstır. Sıcaklık farkı altında voltaj farkı saglanırken, voltaj farkı uygulandıgında iki yüzey arasındaki sıcaklık farkı kontrol edilebilmistir.
Açıklama
1.04.2020 00:00
