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Estudo da solidificação e do processamento cerâmico de ligas de silicio-germanio para aplicações termoelétricas (1995)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: ALVES, LUCAS MÁXIMO - IFSC
  • Unidades: IFSC
  • Sigla do Departamento: FCM
  • Subjects: MATÉRIA CONDENSADA
  • Language: Português
  • Abstract: Os materiais cerâmicos termoelétricos preparados a partir de ligas de SiGe, são utilizados em Geradores de Potência a Radioisótopos (GTR), na conversão de energia por efeitos termoelétricos. Neste trabalho de pesquisa foram estudadas as condições de preparação destas cerâmicas a partir de ligas de Silício-Germânio. Visou-se portanto obter a melhor eficiência, pela otimização da "Fator de Mérito" (ou Número de Ioffe), através dos processos de preparação e tratamentos térmicos da liga, e também na dopagem das cerâmicas. As ligas de silício-germânio ('Si IND. 80Ge IND.20') foram obtidas pela técnica de crescimento Czochralski, com campo elétrico aplicado (ECZ) e também por outras técnicas de fusão e solidificação, para comparação. Amostras com homogeneidade satisfatória foram quebradas e moídas para processamento cerâmico. E em seguida o pó da liga foi então dopado, misturando-se este pó de boro amorfo e depois prensado, a fim de se obter elementos cerâmicos semicondutores tipo-p, com propriedades termoelétricas para altas temperaturas (aprox. 1000 graus C). A sinterização foi feita por três técnicas diferentes: pela técnica dos Pós Discretos ou PIES (Pulverized and Intermixed Elements of Sintering), pelo procedimento cerâmico convencional, e pela prensagem a Quente (Hot-Pressing), sendo esta última usada como padrão de comparação. As amostras obtidas foram analisadas e caracterizadas por técnicas convencionais de caracterização cerâmica tais como; medidas de densidade,dos tamanhos dos grãos, porosidade, área superficial, etc. e também por medidas de alguns dos parâmetros físicos que influenciam diretamente na eficiência termoelétrica tais como: coeficiente Seebeck, calor específico e parâmetro de rede, para ligas de composição nominal 'Si IND.80 Ge IND.20' sem e com dopantes para semicondutores tipo-p. Uma amostra preparada pela General Electric usando a técnica de Prensagem a Quente (Hot Pressing), foi usada ) como padrão de comparação. A liga obtida pela técnica ECZ apresentou boa homogeneidade. Foi encontrado que a quantidade microestrutural das cerâmicas tais como: densidade, a regularidade e a composição química dos grãos das cerâmicas depende muito da técnica de processamento. Estes elementos cerâmicos termoelétricos poderão ser usados como fonte de energia em Geradores de Potência Termoelétrica e Radioisótopos (GTR) mais especificamente na alimentação de satélites brasileiros fabricados pelo Centro Técnico Aeroespacial (CTA) junto com o Instituto de Estudos Avançados (IEAv) através da Divisão de Energia Nuclear (IEAv-ENU) deste Instituto, ou entre outras aplicações para fins militares e civil
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 18.07.1995

  • How to cite
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    • ABNT

      ALVES, Lucas Maximo; AEGERTER, Michel Andre. Estudo da solidificação e do processamento cerâmico de ligas de silicio-germanio para aplicações termoelétricas. 1995.Universidade de São Paulo, Sao Carlos, 1995. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-19092013-111258/pt-br.php >.
    • APA

      Alves, L. M., & Aegerter, M. A. (1995). Estudo da solidificação e do processamento cerâmico de ligas de silicio-germanio para aplicações termoelétricas. Universidade de São Paulo, Sao Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-19092013-111258/pt-br.php
    • NLM

      Alves LM, Aegerter MA. Estudo da solidificação e do processamento cerâmico de ligas de silicio-germanio para aplicações termoelétricas [Internet]. 1995 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-19092013-111258/pt-br.php
    • Vancouver

      Alves LM, Aegerter MA. Estudo da solidificação e do processamento cerâmico de ligas de silicio-germanio para aplicações termoelétricas [Internet]. 1995 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-19092013-111258/pt-br.php

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