Estudio y caracterización de aleaciones Zn-Sb para aplicaciones termoeléctricas

Abstract

En este proyecto se estudian diferentes aleaciones del sistema Zn-Sb con propiedades termoeléctricas, destinadas a su empleo en la fabricación de generadores termoeléctricos (TEGs), siendo éstos dispositivos capaces de generar una corriente eléctrica al ser sometidos a un gradiente de térmico. Para ello se sintetizan dichas aleaciones mediante procesos tradicionales de fusión y colada en horno de inducción, y se preparan diferentes tipos de probetas del material obtenido para la caracterización de sus propiedades fisicoquímicas, y especialmente sus propiedades termoeléctricas. Puesto que una de las propiedades más interesantes para la determinación de la aptitud de un material termoeléctrico es su coeficiente Seebeck, que nos indica la tensión generada en los extremos del material al aplicarle un gradiente térmico, se diseña y construye un dispositivo para su medida, con el fin de agilizar futuras caracterizaciones de materiales termoeléctricos. Las mediciones realizadas en dicho dispositivo son comparadas con las de un dispositivo comercial, arrojando unos resultados satisfactorios. Se concluye que dos de las aleaciones estudiadas, concretamente la ZnSb y la β- Zn4Sb3, presentan buenas propiedades termoeléctricas y estabilidad química (especialmente la segunda), y que el método de procesado empleado para su obtención resulta factible de cara a su producción a gran escala para su empleo en la fabricación de TEGs en el rango de temperaturas medio.