The object of research, development or design (in Russian) : Нанокомпозитные суперионные халькогенидные материалы.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Нанокомпозиттік суперионды халькогенидті материалдар.

Aim of work (in Russian) : Целью проекта является разработка и создание высокоэффективного термоэлектрического материала в средней области температур, способного конкурировать с лучшими мировыми разработками. Материал должен быть экологичным, недорогим, не должен иметь в своем составе драгоценных и редких элементов, быть достаточно легко синтезируемым. ZT материала должен достигать значений (2,5–3).

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты – ең жақсы әлемдік әзірлемелермен бәсекелесуге қабілетті орташа температура аймағында, тиімділігі жоғары термоэлектрлік материалды әзірлеу және құру. Материал экологиялық таза, арзан болуы керек, құрамында қымбат және сирек элементтер болмауы керек, сонымен қатар оңай синтезделуі керек. Материалдың ZT термоэлектрлік тиімділік көрсеткішінің жоғары (2,5–3) мәнін алу.

Методы исследования (на русском) : Методы исследования: Аттестация полученных материалов, экспериментальные исследования фазового и химического состава, идентификация фаз – проводилось методом рентгенофазового анализа при комнатной температуре. Фазовые переходы исследовались методом дифференциальной сканирующей калориметрии в температурном интервале (20–500)оС. Исследование структуры поверхности и морфологического состава образцов проводилось – методом электронной микроскопии при комнатной температуре. Аттестация материалов позволяет оценить результаты синтеза, правильно интерпретировать результаты исследований физических свойств полученных новых нанокомпозитных материалов. Экспериментальное изучение кинетических свойств полученных новых материалов в температурном интервале от 20 до 500оС: коэффициента термо-э.д.с., электропроводности образцов проводилось – на экспериментальной установке по изучению коэффициента Зеебека ZEM-3 ULVAC. Теплопроводность, теплоемкость и температурапроводность исследовались методом вспышки на экспериментальной установке LFA 404 NETZSCH.

Методы исследования (на казахском) : Зерттеу әдістері: алынған материалдарды аттестаттау, фазалық және химиялық құрамды эксперименттік зерттеу, фазаларды сәйкестендіру-бөлме температурасында рентгендік фазалық талдау әдісімен жүргізілді. Фазалық ауысулар (20-500)оС температуралық аралықта дифференциалды сканерлеу калориметриясы әдісімен зерттелді. Үлгілердің беткі құрылымы мен морфологиялық құрамын зерттеу бөлме температурасында электронды микроскопия әдісімен жүргізілді. Материалдарды аттестаттау арқылы синтездеу нәтижелерін бағалауға, алынған жаңа нанокомпозиттік материалдардың физикалық қасиеттерін зерттеу нәтижелерін дұрыс түсіндіруге мүмкіндік береді. Алынған жаңа материалдардың кинетикалық қасиеттерін 20-дан 500оС – қа дейінгі температуралық интервалда эксперименттік зерттеу: термо-э.қ.к. коэффициенті, үлгілердің электр өткізгіштігі – Зеебека коэффициентін зерттеуге арналған ZEM-3 ULVAC эксперименттік қондырғыда жүргізілді. Материалдардың жылу өткізгіштік, жылу сыйымдылық және температура өткізгіштігі LFA 404 NETZSCH эксперименттік қондырғысында жарқыл әдісімен зерттелді.

Obtained results and novelty (in Russian) : Синтезированы новые нанокомпозитные образцы K0.03Cu1.90S, K0.07Cu1.86S, K0.09Cu1.85S для экспериментальных исследований. Проведена аттестация образцов: исследования фазового состава порошков методами рентгеновской дифрактометрии при комнатной температуре, исследования фазовых превращений, энтальпии переходов и термической устойчивости твердых образцов методом дифференциальной сканирующей калориметрии. Изучены структуры поверхности, морфологического состава частиц, элементного химического состава образцов методами электронной микроскопии. Проведены экспериментальные работы по изучение кинетических свойств полученных новых материалов в температурном интервале от 20 до 500 оС: коэффициента термо-э.д.с., электропроводности, теплопроводности, теплоемкости, термоэлектрической мощности и безразмерной термоэлектрической добротности. Проведены экспериментальные работы по измерению коэффициента химической диффузии и ионной проводимости образцов. Получены новые экспериментальные данные. Новизна: разработка новой наукоемкой технологии и получены новые суперионные нанокомпозитные K0.03Cu1.90S, K0.07Cu1.86S, K0.09Cu1.85S термоэлектрические материалы.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Эксперименттік зерттеулер үшін жаңа нанокомпозитті K0.03Cu1.90S, K0.07Cu1.86S, K0.09Cu1.85S үлгілер синтезделді. Үлгілерді аттестаттау жүргізілді: бөлме температурасында рентгендік дифрактометрия әдістерімен ұнтақтардың фазалық құрамын зерттеу, дифференциалды сканерлеу калориметриясы әдісімен фазалық өзгерістерді, ауысу энтальпиясын және қатты үлгілердің термиялық тұрақтылығын зерттеу. Беттік құрылымдар, бөлшектердің морфологиялық құрамы, үлгілердің элементтік химиялық құрамы электронды микроскопия әдістерімен зерттелді. Алынған жаңа материалдардың кинетикалық қасиеттерін 20-дан 500 оС-қа дейінгі температуралық аралықта: Термо-э.қ.к. коэффициентін, электр өткізгіштігін, жылу өткізгіштігін, жылу сыйымдылығын, термоэлектрлік қуатын және өлшемсіз термоэлектрлік сапасын зерттеу бойынша эксперименттік жұмыстары жүргізілді. Үлгілердің химиялық диффузия коэффициентін және иондық өткізгіштігін өлшеу бойынша эксперименттік жұмыстар жүргізілді. Жаңа эксперименттік деректер алынды. Жаңалық: ғылымды көп қажет ететін жаңа технологияны әзірлеу және нақты K0.03Cu1.90S, K0.07Cu1.86S, K0.09Cu1.85S суперионды нанокомпозитті термоэлертрлік материалдары алынды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Новые материалы и развитие перспективных наукоемких технологий

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жаңа материалдар мен ғылымды қажет ететін перспективті техгологияларды дамыту

Level of implementation (in Russian) : Не внедрено

Level of implementation (in Kazakh) : Енгізілген жоқ

Efficiency (in Russian) : Все работы выполнены в соответствие с календарным планом

Efficiency (in Kazakh) : Барлық жұмыстар күнтізбелік жоспарға сәйкес орындалды

Field of application (in Russian) : Область применения – в качестве термоэлектрического материала в термоэлектрических генераторах и в полупроводниковых охладителей; возможно применение в качестве электродных материалов для нового типа химических источников тока – натрий-ионных аккумуляторов, работающих при комнатной температуре.

Field of application (in Kazakh) : Қолдану саласы-термоэлектрлік генераторларда және жартылай өткізгіш салқындатқыштарда термоэлектрлік материал ретінде; химиялық ток көздерінің жаңа түрі – бөлме температурасында жұмыс істейтін натрий-ионды аккумуляторлар үшін электродты материалдар ретінде қолдануға болады.