保护N-Type (Ni,Fe) TiSb半豪斯勒材料免受静态和循环氧化,使用Si-doped Cr涂层
Mikdat Gurtaran1,2,3, Zhenxue Zhang3, Xiaoying Li3
1Faculty of Engineering, Material Science and Engineering, Izmir Institute of Technology, 35430 Izmir, Turkey.
ACS omega
|November 3, 2025
概括
- (Cr-Si) 涂层可以保护热电材料免受氧化. 这些涂层可以防止高温暴露时的降解,提高材料的耐用性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 表面工程是什么?表面工程是什么?
- 热电材料 热电材料
背景情况:
- 热电 (TE) 材料对于能源转换应用至关重要.
- N型 (Ni,Fe) -TiSb TE材料需要增强的氧化耐受性,以便在高温下工作.
- 表面退化显著影响TE设备的性能和寿命.
研究的目的:
- 为了研究N型 (Ni,Fe) -TiSb热电材料的氧化行为.
- 评估Cr-Si涂层对高温氧化物的保护效果.
- 评估Cr-Si涂层在静态和循环条件下的热稳定性.
主要方法:
- 使用封闭场不平衡磁铁子喷射沉积Cr-Si涂层.
- 在同热 (500-600°C10-50小时) 和热循环 (500-600°C10-50周期) 条件下的氧化试验.
- 使用SEM,EDX和XRD进行表征,以分析质量增加,形态,微观结构,元素分布和相位组成.
主要成果:
- 没有涂层的样本呈现出严重的氧化,形成双重尺度 (TiO2外部,NiSb丰富的内部),导致裂和分层.
- 涂有Cr-Si的样品显示出优异的热稳定性和抗氧化能力.
- 涂层样本在暴露后显示了微不足道的质量增加,没有形态变化,也没有机械损伤.
结论:
- Cr-Si涂层有效地保护 (Ni,Fe) -TiSb热电材料免受氧化.
- Cr-Si 层显著提高了热耐用性,并防止了 TE 材料的表面降解.
- 这种保护性涂层是改善热电设备在苛刻环境中的可靠性的有希望的解决方案.
