Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/35844
Title: ผลของวิธีการสังเคราะห์ต่อสมบัติเทอร์โมอิเล็กทริกของเซรามิกโซเดียมโคบอลเทต
Other Titles: Effect of synthesis methods on thermoelectric properties of NaCo₂O₄ ceramic
Authors: สิริชัย สัจจโสภณ
Advisors: ธนากร วาสนาเพียรพงศ์
นิตยา แก้วแพรก
Other author: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์
Advisor's Email: Thanakorn.W@chula.ac.th
nittaya@tistr.or.th
Subjects: เทอร์โมอิเล็กทริซิตี้
วัสดุเทอร์โมอิเล็กทริก
วัสดุเซรามิก
Thermoelectricity
Thermoelectric materials
Ceramic materials
Issue Date: 2554
Publisher: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract: อุปกรณ์เทอร์โมอิเล็กทริก หรือเรียกว่าอุปกรณ์ผันไฟฟ้าจากความร้อน ประกอบด้วยวัสดุที่มีสมบัติในการเปลี่ยนพลังงานความร้อนเป็นพลังงานไฟฟ้า และในทางกลับกันก็สามารถที่จะเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานความร้อนได้ วัสดุเทอร์โมอิเล็กทริกจึงเป็นวัสดุที่สามารถนำความร้อนที่เหลือทิ้งกลับมาใช้ใหม่อย่างคุ้มค่าได้ อีกทั้งยังเป็นพลังงานสะอาดอีกด้วย งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อที่จะพัฒนาประสิทธิภาพของวัสดุเทอโมอิเล็กทริกประเภทออกไซด์เซรามิก โดยศึกษาผลของวิธีการสังเคราะห์วัสดุเซรามิกโซเดียมโคบอลเทตที่ต่างกัน 2 วิธีคือ วิธีผสมผงแบบดั้งเดิมหรือวิธีการเกิดปฏิกิริยาที่สถานะของแข็งโดยใช้โซเดียมคาร์บอเนตผสมกับโคบอลต์ออกไซด์ และวิธีโซลเจลที่ใช้โซเดียมไนเตรต โคบอลต์ไนเตรต กรดซิตริกและเอธิลีนไกลคอลเป็นสารตั้งต้น โดยพิจารณาตัวแปรที่มีอิทธิผลต่อประสิทธิภาพทางเทอร์โมอิเล็กทริก ได้แก่ อุณหภูมิเผาแคลไซน์ ขนาดอนุภาค อุณหภูมิเผาผนึก องค์ประกอบเฟส ความหนาแน่นและความพรุนตัว นำชิ้นงานทั้งหมดมาทดสอบสมบัติทางเทอร์โมอิเล็กทริก อันได้แก่ วัดค่าสภาพต้านทานไฟฟ้าและสัมประสิทธิ์ซีเบ็คด้วยเครื่อง ZEM-2 และวัดสภาพนำความร้อนด้วยเทคนิค Laser flash ในช่วงอุณหภูมิห้องจนถึง 700℃ เพื่อเปรียบเทียบสมบัติทางเทอร์โมอิเล็กทริกของวัสดุ จากการทดลองพบว่าการเตรียมสารด้วยวิธีผสมผงแบบดั้งเดิม ใช้อุณหภูมิเผาแคลไซน์ 850℃ เป็นเวลา 12 ชั่วโมง บดมือด้วยโกร่งอะเกตแล้วเผาผนึกที่อุณหภูมิ 910℃ ให้ค่าทางเทอร์โมอิเล็กทริก ZT สูงสุดเท่ากับ 0.239 ที่อุณหภูมิทดสอบ 700℃ และการสังเคราะห์ด้วยวิธีโซลเจลใช้อุณหภูมิเผาแคลไซน์ 850℃ เป็นเวลา 12 ชั่วโมง เผาผนึกที่อุณหภูมิ 890℃ ให้ค่าทางเทอร์โมอิเล็กทริกสูงสุดในตัวอย่างทั้งหมดที่สังเคราะห์ด้วยวิธีโซลเจลโดยมีค่า ZT สูงสุดเท่ากับ 0.132 ที่อุณหภูมิทดสอบ 600℃
Other Abstract: Thermoelectric device is the direct conversion of temperature differences to electric voltage and vice-versa. The thermoelectric device composed of a material which is able to create a voltage when there is a different temperature on each side. In this study, polycrystalline NaxCo₂O₄ ceramic samples were prepared by conventional powder mixing or solid state reaction method using Na₂CO₃ and Co₃O₄ as starting raw materials. Compared with sol-gel method, NaNO₃, Co(NO₃)₂.6H₂O, citric acid and ethylene glycol were used in various on starting chemical. Phase analysis and physical properties of NaCo₂O₄ specimens were characterized and compared. The thermoelectric properties were measured in the temperature range of room temperature to 700℃ The thermal conductivity was calculated from heat capacity, bulk density and thermal diffusivity measured by a laser flash method using (TC7000). Seebeck coefficient and resistivity were measured simultaneously using Seebeck measurement instrument (ZEM-2) in He atmosphere. The NaxCo₂O₄ samples were compacted with varied sintering temperature of 870 890 910 and 930℃. The results showed that the preparation by mixing the powder with calcined temperature at 850℃ for 12 hours ground by hand with agate mortar then sintered at 910℃ show highest ZT as 0.239 at 700℃. Synthesis by sol-gel with calcined temperature at 850℃ for 12 hours sintering at 890℃ showed highest ZT value of 0.132 at 600℃.
Description: วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2554
Degree Name: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level: ปริญญาโท
Degree Discipline: เทคโนโลยีเซรามิก
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/35844
Type: Thesis
Appears in Collections:Sci - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
sirichai_sa.pdf5.49 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.