Gürsoy, Murat (2015)
Synthese, Charakterisierung und thermoelektrische Eigenschaften ausgewählter Metallboride, Borcarbide und Carbaboride.
Technische Universität Darmstadt
Dissertation, Erstveröffentlichung
Kurzbeschreibung (Abstract)
Im Rahmen dieser Arbeit sollen Thermoelektrika, die das Element Bor erhalten, näher untersucht werden. Bor ist in großen Mengen verfügbar, günstig und leicht. Außerdem zeigt es eine sehr hohe Hitzebeständigkeit und ist mechanisch äußerst stabil. Dies sind ideale Voraussetzungen, um die Entwicklung von Bor-haltigen Thermoelektrika voranzutreiben. Dazu werden im Rahmen dieser Arbeit Borcarbid B13C2, Metallboridcarbide der Zusammensetzung MB2C2 (M = Ca, Ce, La), Carbaboride, wie NaB5C, und Hexaboride, MB6 (M = Ca, Sr, Ba, Eu) untersucht. Es werden detailliert die Hochtemperatur-Synthesen phasenreiner Substanzen und Komposite sowie deren Charakterisierung mittels Röntgenpulverdiffraktometrie und Rietveld-Methoden beschrieben. Ein wesentlicher Aspekt im Hinblick auf die hergestellten Materialien ist die Entwicklung von geeigneten Verdichtungsstrategien mit Hilfe der Spark Plasma Sintering-Technologie. Mit dieser ist es möglich, hochverdichtete Proben, von beispielsweise Refraktärmaterialien wie Europiumhexaborid, zu erlangen. An diesen kompaktierten Proben werden die Messungen zur Bestimmung der Seebeck-Koeffizienten, spezifischen elektrischen Widerstände, Temperaturleitfähigkeiten, spezifischen Wärmen und Dichten durchgeführt. Aus diesen Größen lässt sich der thermoelektrische Gütewert ZT berechnen und mit Literaturdaten vergleichen. Borcarbid und Boride sind aufgrund ihrer hohen Schmelzpunkte (über 2000 °C) und ihrer chemischen Stabilität aussichtsreiche Kandidaten für mögliche Hochtemperatur-Anwendungen in der Thermoelektrik. Im Rahmen dieser Arbeit wird gezeigt, dass keines der untersuchten Systeme bis zu Temperaturen von 1000 °C sein Maximum im Hinblick auf die thermoelektrische Leistung erreicht. Außerdem wird eine Vielzahl von Systemen erstmals bis in den Hochtemperaturbereich charakterisiert.
Typ des Eintrags: | Dissertation | ||||
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Erschienen: | 2015 | ||||
Autor(en): | Gürsoy, Murat | ||||
Art des Eintrags: | Erstveröffentlichung | ||||
Titel: | Synthese, Charakterisierung und thermoelektrische Eigenschaften ausgewählter Metallboride, Borcarbide und Carbaboride | ||||
Sprache: | Deutsch | ||||
Referenten: | Albert, Prof. Dr. Barbara ; Schneider, Prof. Dr. Jörg J. | ||||
Publikationsjahr: | 2015 | ||||
Datum der mündlichen Prüfung: | 6 Juli 2015 | ||||
URL / URN: | http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/4646 | ||||
Kurzbeschreibung (Abstract): | Im Rahmen dieser Arbeit sollen Thermoelektrika, die das Element Bor erhalten, näher untersucht werden. Bor ist in großen Mengen verfügbar, günstig und leicht. Außerdem zeigt es eine sehr hohe Hitzebeständigkeit und ist mechanisch äußerst stabil. Dies sind ideale Voraussetzungen, um die Entwicklung von Bor-haltigen Thermoelektrika voranzutreiben. Dazu werden im Rahmen dieser Arbeit Borcarbid B13C2, Metallboridcarbide der Zusammensetzung MB2C2 (M = Ca, Ce, La), Carbaboride, wie NaB5C, und Hexaboride, MB6 (M = Ca, Sr, Ba, Eu) untersucht. Es werden detailliert die Hochtemperatur-Synthesen phasenreiner Substanzen und Komposite sowie deren Charakterisierung mittels Röntgenpulverdiffraktometrie und Rietveld-Methoden beschrieben. Ein wesentlicher Aspekt im Hinblick auf die hergestellten Materialien ist die Entwicklung von geeigneten Verdichtungsstrategien mit Hilfe der Spark Plasma Sintering-Technologie. Mit dieser ist es möglich, hochverdichtete Proben, von beispielsweise Refraktärmaterialien wie Europiumhexaborid, zu erlangen. An diesen kompaktierten Proben werden die Messungen zur Bestimmung der Seebeck-Koeffizienten, spezifischen elektrischen Widerstände, Temperaturleitfähigkeiten, spezifischen Wärmen und Dichten durchgeführt. Aus diesen Größen lässt sich der thermoelektrische Gütewert ZT berechnen und mit Literaturdaten vergleichen. Borcarbid und Boride sind aufgrund ihrer hohen Schmelzpunkte (über 2000 °C) und ihrer chemischen Stabilität aussichtsreiche Kandidaten für mögliche Hochtemperatur-Anwendungen in der Thermoelektrik. Im Rahmen dieser Arbeit wird gezeigt, dass keines der untersuchten Systeme bis zu Temperaturen von 1000 °C sein Maximum im Hinblick auf die thermoelektrische Leistung erreicht. Außerdem wird eine Vielzahl von Systemen erstmals bis in den Hochtemperaturbereich charakterisiert. |
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Alternatives oder übersetztes Abstract: |
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URN: | urn:nbn:de:tuda-tuprints-46463 | ||||
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): | 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie | ||||
Fachbereich(e)/-gebiet(e): | 07 Fachbereich Chemie 07 Fachbereich Chemie > Eduard Zintl-Institut > Fachgebiet Anorganische Chemie |
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Hinterlegungsdatum: | 19 Jul 2015 19:55 | ||||
Letzte Änderung: | 19 Jul 2015 19:55 | ||||
PPN: | |||||
Referenten: | Albert, Prof. Dr. Barbara ; Schneider, Prof. Dr. Jörg J. | ||||
Datum der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: | 6 Juli 2015 | ||||
Export: | |||||
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