Opracowanie kompleksowych metod modyfikacji struktury i wytworzenia nowoczesnych warstw ochronnych zapewniających stabilność chemiczną i odporność na korozję nowych, wysokowydajnych materiałów termoelektrycznych do konwersji energii cieplnej na energię elektryczną


                

Kierownik projektu:

Wykonawcy projektu:

Numer grantu:

  • UMO-2016/21/B/ST8/00409

Data rozpoczęcia:

  • 2017-01-25

Data zakończenia:

  • 2021-01-24

Celem projektu jest opracowanie innowacyjnych sposobów zwiększenia trwałości chemicznej (utrzymanie stałości składu chemicznego i fazowego) wybranych materiałów termoelektrycznych z grupy skutterudytów (na bazie CoSb3), krzemków (na bazie Mg2Si) i siarczków (na bazie Cu2S) oraz zabezpieczenia ich przed korozją wysokotemperaturową (utlenianiem) poprzez odpowiedni dobór domieszkowania oraz zastosowanie powłok ochronnych i metod obróbki powierzchni, w oparciu o zaawansowane narzędzia do modelowania teoretycznego weryfikowane i kontrolowane badaniami eksperymentalnymi. Ograniczenie niekorzystnych efektów dyfuzji i przebudowy mikrostruktury będzie możliwe poprzez odpowiednią modyfikację składu chemicznego i dobór domieszek, które pozwolą na uzyskanie bardzo dobrych właściwości transportowych przy równoczesnym zachowaniu ich jak najwyższej stabilności. Do ochrony przed korozją wykorzystane zostaną amorficzne powłoki ochronne na bazie tzw. czarnych szkieł (oksywęglika krzemu - SiOC) oraz powłoki pasywacyjne, które powinny znacząco zahamować negatywne procesy utleniania. Wsparcie badań eksperymentalnych zaawansowanymi metodami modelowania obserwowanych zjawisk i właściwości materiałowych z użyciem superkomputerów pozwoli znacząco zmniejszyć koszty materiałowe jak również czas opracowania stosownych modyfikacji materiałów termoelektrycznych i powłok ochronnych.