კობალტის ფუძიანი თერმოელექტრიკების ფუნქციონალური თვისებების დახვეწა დოპირებითა და მაღალენერგეტიკული გადაფქვით

“კობალტის ფუძიანი თერმოელექტრიკების ფუნქციონალური თვისებების დახვეწადოპირებითა და მაღალენერგეტიკული გადაფქვით” (2019–2022წწ., ხელმძღვ.ნიკოლოზ მარგიანი)

პროექტის მიზანს წარმოადგენდა Ca3Co4O9 და Bi2M2CoxOy (M= Ca და Sr) მასალების თერმოელექტრული თვისებების (ზეებეკის კოეფიციენტი, ელექტროგამტარობა, სიმძლავრის ფაქტორი, სრული თბოგამტარობა და ვარგისობის მაჩვენებელი) დახვეწა კალციუმის ბორატით — Ca(BO2)2, ტყვიის ბორატით — Pb(BO2)2, სტრონციუმის ბორატით — Sr(BO2)2, ბორის ნიტრიდითა — BN და ბორის კარბიდით — B4C დოპირების მეშვეობით.

პროექტი ფოკუსირებული იყო სამ ძირითად სამ მთავარ ასპექტზე:

ა) დოპანტების ზეგავლენის კვლევა კობალტის ფუძიანი თერმოელექტრული მასალების ფუნქციონალურ თვისებებზე;

ბ) თერმოელექტრულ ეფექტურობაზე მაღალენერგეტიკული გადაფქვის ზეგავლენის კვლევა;

გ) კობალტიტების ფუნქციონალური თვისებების დახვეწა დოპირების დონის, პრეკურსორების მაღალენერგეტიკული გადაფქვის პროცედურისა და თერმული დამუშავების კონტროლითა და ოპტიმიზაციით.

მიღწეულ იქნა პროექტის მიზანი:

Ca3Co4O9 და Bi2M2CoxOy (M= Ca და Sr) მასალების თერმოელექტრული თვისებების (ზეებეკის კოეფიციენტი, ელექტროგამტარობა, სიმძლავრის ფაქტორი, სრული თბოგამტარობა და ვარგისობის მაჩვენებელი) დახვეწა კალციუმის ბორატით–Ca(BO2)2, ტყვიის ბორატით–Pb(BO2)2, სტრონციუმის ბორატით-Sr(BO2)2, ბორის ნიტრიდითა-BN და ბორის კარბიდით-B4C დოპირების მეშვეობით.

გარდა ამისა:

1. საიმედოდ იქნა დადასტურებული, რომ პროექტის გუნდის მიერ შერჩეული ბორის შემცველი დანამატებისა და დოპანტების გამოყენება მკვეთრად ამაღლებს Bi2Ca2CoxOy და Bi2Sr2CoxOy თერმოელექტრიკების ეფექტურობას (აუმჯობესებს სიმძლავრის ფაქტორისა და ვარგისიანობის მაჩვენებლის მნიშვნელობებს);

2. ჰიდროსტატიკური წნევის პირობებში დაწნეხილი კობალტიტების აბების ხელმეორედ გადაფქვა, თერმული დამუშავება და ფხვნილების კვლავ დაწნეხვა აბების სახით მნიშვნელოვნად ზრდის მასალების სიმკვრივეს და, შესაბამისად, ელექტროგამტარებლობას, რაც თერმოელექტრული კონვერსიის გაუმჯობესების ხელშემწყობი ფაქტორია.