ผลของการเจือนิกเกิลต่อสมบัติการนำไฟฟ้าและความร้อนของเซรามิกเพรซีโอดิเมียมแบเรียมคอปเปอร์ออกไซด์

Effects of nickel doping on electrical and Thermal conduction properties of praseodymium barium copper oxide ceramic

Name: เบญจรัตน์ เวทะธรรม

ThaSH: การนำไฟฟ้า

ThaSH: ตัวนำไฟฟ้า

ThaSH: เทอร์โมอิเล็กทริซิตี้

Abstract: วัสดุเทอร์โมอิเล็กทริกได้รับความสนใจอย่างมากในช่วงไม่นานมานี้ เนื่องจากมีศักยภาพในการ แปลงความร้อนเหลือทิ้งให้เป็นพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ได้ การศึกษาครั้งนี้จึงมุ่งเน้นไปที่สารประกอบ PrBa2Cu3O7-y (PrBCO) ที่มีโครงสร้างเป็นชั้นเพอรอฟสไกต์ ซึ่งเป็นวัสดุที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานเทอร์โมอิเล็กทริก เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติเทอร์โมอิเล็กทริกของ PrBCO จึงได้ทำการเติมนิกเกิลที่ตำแหน่งทองแดงหรือ Cu site ในตัวอย่าง PrBa2(Cu1-xNix)3O7-y โดยที่ x เท่ากับ 0.00, 0.05, 0.01, 0.15 และ 0.20 ตามลำดับ จากนั้นทำการเตรียมโดยการเผาผนึกที่อุณหภูมิ 920˚C เป็นเวลา 12 ชั่วโมงในบรรยากาศปกติ เมื่อนำไปตรวจสอบรูปแบบการเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์ (XRD) พบว่ามีเฟสรองปรากฏขึ้นเมื่อความเข้มข้นของนิกเกิลเท่ากับหรือมากกว่า 0.10 ภาพจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) บ่งชี้ว่าขนาดเกรนลดลงเมื่อความเข้มข้นของนิกเกิลเพิ่มขึ้น และเมื่อนา ไปวิเคราะห์การดูดกลืนรังสีเอ็กซ์ (XAS) แสดงให้เห็นว่าโครงสร้างโดยรอบของ Ni, Cu, และ Pr ไม่มีการเปลี่ยนแปลง โดยมีออกซิเดชัน ของ Pr, Cu และ Ni มากกว่า +3, เข้าใกล้ +3, และ +4 ตามลำดับ การศึกษาพบว่าการเติม Ni ใน PrBCO ที่ความเข้มข้น x เท่ากับ 0.10 ช่วยเพิ่มคุณสมบัติเทอร์โมอิเล็กทริกได้อย่างมีนัยสำคัญ โดยให้ค่า ZT สูงสุด 0.015 ที่อุณหภูมิ 773 เคลวิน

Abstract: Thermoelectric materials have attracted significant attention recently due to their potential to convert waste heat into usable electrical energy. This study focused on investigating a defect perovskite layer-structured PrBa2Cu3O7-y (PrBCO) compound as a viable material for thermoelectric applications. To improve the thermoelectric properties of PrBCO, Ni was substitutionally doped at the Cu site. The samples of PrBa2(Cu1-xNix)3O7-y (x = 0.00, 0.05, 0.01, 0.15, and 0.20) were prepared by normal sintering at 920˚C for 12 hours in a normal atmosphere. X-ray diffraction patterns indicated that a second phase appeared when the Ni concentration was equal to or higher than 0.10. Scanning electron microscope (SEM) images indicate that the grain size decreased with increasing Ni concentration. X-ray absorption spectroscopy (XAS) analysis showed that the local structures of Ni, Cu, and Pr are unchanged, with oxidation states of Pr, Cu, and Ni being higher than +3, towards +3, and +4, respectively. The study determined that Ni doping in PrBCO at a concentration of x = 0.10 significantly improves the thermoelectric properties, achieving the highest figure of merit with a ZT value of 0.015 at 773 K.

มหาวิทยาลัยเชียงใหม่. สำนักหอสมุด

Address: เชียงใหม่

Email: cmulibref@cmu.ac.th

Name: อนุชา วัชระภาสร

Created: 2568

Modified: 2568-12-24

Issued: 2568-12-24

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วัสดุศาสตร์

Grantor: มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

©copyrights มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	650531094.pdf	3.09 MB

ใช้เวลา

0.031976 วินาที