The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования являются термоэлектрики на основе твердых растворов висмута и сурьмы.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу объектісі висмут пен сурьманың қатты ерітінділеріне негізделген термоэлектриктер.

Aim of work (in Russian) : Целью проекта является изучение механизма формирования термоэлектрика, влияющих на повышение эффективности получаемых термоэлектрических материалов на примере наиболее перспективных соединений наноструктур. Разработка технологии численного анализа процессов обработки термоэлектриков позволит создать рекомендации по производству эффективных экологичных нанотермоэлектриков.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты наноқұрылымдардың ең перспективалы қосылыстарын мысал ретінде пайдалана отырып, өндірілетін термоэлектрлік материалдардың тиімділігіне әсер ететін термоэлектрлік материалдың қалыптасу механизмін зерттеу болып табылады. Термоэлектриктерді өңдеудің сандық талдау технологиясын жасау тиімді экологиялық таза нанотермоэлектриктер өндіру бойынша ұсыныстар жасауға мүмкіндік береді.

Методы исследования (на русском) : Моделирование тепловых, электрических и механических процессов в установке искрового плазменного спекания рассчитывалось при помощи метода конечных элементов с использованием программного комплекса Comsol Multiphysics.

Методы исследования (на казахском) : Ұшқынды плазмалық агломерациялау қондырғысындағы жылулық, электрлік және механикалық процестерді модельдеу Comsol Multiphysics бағдарламалық пакетін қолдану арқылы соңғы элементтер әдісімен есептелді.

Obtained results and novelty (in Russian) : Были проведены исследования процесса формирования объемных термоэлектрических материалов методом SPS на примере ряда генераторных нанотермоэлектриков, таких как термоэлектрики на основе твердых растворов висмута и сурьмы, цинка и сурьмы, силицидов, скуттерудитов, сплавов Гейслера. Были получены данные о распределении температурных, электрических и механических полей при спекании различных классов порошковых материалов на основе твердых растворов висмута и сурьмы, цинка и сурьмы, силицидов, скуттерудитов, сплавов Гейслера. Было проведено исследование влияния эффекта Пельтье пары «графит-термоэлектрик» и «термоэлектрик-графит» на примере термоэлектрических материалов, относящихся к различным рабочим температурным диапазонам, облалаюших высоким значением термоэлектрической добротности. Были проведена доработка и обоснование численных моделей, позволяющих описать процесс усадки и уплотнения образца в процессе SPS. Проведено исследование полей механических напряжений в элементах установки и образце в процессе SPS. Были получены данные о распределении механических напряжений в элементах установки и образце в процессе SPS поле проведенной доработки. Расчеты FEM были реализованы для получения реалистичной картины механических напряжений в элементах установки и образце в процессе SPS.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Висмут пен сурьманың, мырыш пен сурьманың, силицидтердің, скутерудиттердің, Гейслер қорытпаларының қатты ерітінділеріне негізделген термоэлектриктер сияқты бірқатар генераторлық наноэлектриктердің мысалында SPS әдісімен көлемді термоэлектрлік материалдарды қалыптастыру процесіне зерттеулер жүргізілді. Висмут пен сурьманың, мырыш пен сурьманың, силицидтердің, скутерудиттердің, Гейслер қорытпаларының қатты ерітінділеріне негізделген ұнтақ материалдардың әртүрлі кластарын агломерациялау кезінде температуралық, электрлік және механикалық өрістердің таралуы туралы мәліметтер алынды. "Графит-термоэлектрик" және "термоэлектрик-графит" жұптарының Пельтье әсерінің әсері термоэлектрлік сапаның жоғары мәніне ие әр түрлі жұмыс температуралық диапазондарына қатысты термоэлектрлік материалдардың мысалында зерттелді. SPS процесінде үлгінің шөгуі мен тығыздалу процесін сипаттауға мүмкіндік беретін сандық модельдерді нақтылау және негіздеу жүргізілді. SPS процесінде орнату элементтері мен үлгідегі механикалық кернеу өрістерін зерттеу жүргізілді. Орнату элементтеріндегі механикалық кернеулердің таралуы және SPS процесінде үлгі туралы мәліметтер алынды өріс жүргізілген пысықтау. FEM есептеулері SPS процесінде орнату элементтері мен үлгідегі механикалық кернеулердің шынайы көрінісін алу үшін жүзеге асырылды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Получено теоретическое описание механизмов формирования тепловых, электрических и механических процессов, протекающих в матрице пресс-формы термоэлектрических материалов Bi2Te3 при искровом плазменном спекании. Сравнение с экспериментальными и доступными теоретическими данными показали хорошую точность примененных методов.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Bi2Te3 термоэлектрлік материалдардың ұшқынды плазмалық агломерация кезінде қалыптау матрицасында жүретін жылулық, электрлік және механикалық процестердің түзілу механизмдерінің теориялық сипаттамасы алынды. Эксперименттік және қолда бар теориялық мәліметтермен салыстыру қолданылған әдістердің жақсы дәлдігін көрсетті. SPS процесінде үлгінің шөгуі мен тығыздалу процесін сипаттауға мүмкіндік беретін сандық модельдерді нақтылау және негіздеу жүргізілді. SPS процесінде орнату элементтері мен үлгідегі механикалық кернеу өрістерін зерттеу жүргізілді. Орнату элементтеріндегі механикалық кернеулердің таралуы және SPS процесінде үлгі туралы мәліметтер алынды өріс жүргізілген пысықтау. FEM есептеулері SPS процесінде орнату элементтері мен үлгідегі механикалық кернеулердің шынайы көрінісін алу үшін жүзеге асырылды.

Level of implementation (in Russian) : Внедрение не предполагается

Level of implementation (in Kazakh) : Іске асыру күтілмейді

Efficiency (in Russian) : Полученные данные позволяют предварительно оценить тепловые, электрические и механические процессы в исследованных термоэлектрических материалах. Соответствующие процессы будут детально исследованы в дальнейшем, в рамках данного проекта.

Efficiency (in Kazakh) : Алынған мәліметтер зерттелетін термоэлектрлік материалдардағы жылулық, электрлік және механикалық процестерді алдын ала бағалауға мүмкіндік береді. Тиісті үдерістер алдағы уақытта осы жоба аясында жан-жақты зерттелетін болады.

Field of application (in Russian) : Полученные фундаментальные научные результаты численного исследования должны найти применение в области альтернативной энергетики, зеленной энергетике и энергосбережения. Целевыми потребителями результатов являются технологи и инженеры, ученые, занимающиеся разработкой термоэлектрических устройств и технологий, а также синтезом новых термоэлектрических наноматериалов для этих целей. Ожидается, что полученные результаты предоставят практические рекомендации потенциальным потребителям, таким как, например, химикам, материаловедам и инженерам в области альтернативной энергетики.

Field of application (in Kazakh) : Сандық зерттеулердің алынған іргелі ғылыми нәтижелері баламалы энергия, жасыл энергия және энергияны үнемдеу саласында қолдануды табуы керек. Нәтижелердің мақсатты тұтынушылары технологтар мен инженерлер, термоэлектрлік құрылғылар мен технологияларды әзірлеуге, сондай-ақ осы мақсаттар үшін жаңа термоэлектрлік наноматериалдарды синтездеуге қатысатын ғалымдар болып табылады. Нәтижелер, мысалы, химиктер, материал ғалымдары және баламалы энергетика инженерлері сияқты әлеуетті пайдаланушыларға практикалық нұсқаулық береді деп күтілуде.