งานวิจัย การพัฒนาวัสดุฐานรองสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า


การพัฒนาวัสดุฐานรองสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

การพัฒนาวัสดุฐานรองให้มีประสิทธิภาพเหมาะสมกับการใช้กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไฟฟ้า โดยโครงการวิจัยนี้ได้ทำการสกัดแคลเซียมคาร์บอเนตจากเปลือกหอยแล้วนำมาเจือปนดินขาววัสดุฐานรองเพื่อทำให้วัสดุฐานรองมีค่าสภาพนำความร้อนต่ำ แล้วนำมาใช้กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกฟิล์มบางวิธีปฏิกิริยาสถานะของแข็ง และเตรียมวัสดุฐานรองสภาพความนำความร้อนสูงจากอลูมิเนียมไนไตรด์สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกก้อน พบว่า เมื่อเรานำเปลือกให้นำมาสกัดจะได้แคลเซียมคาร์บอเนตขนาดผลึกของแคลเซียมคาร์บอเนตที่สกัดได้อยู่ในช่วง 0.3-0.5 µm เมื่อนำมาเจือปนในดินขาวเพื่อทำเป็นวัสดุฐานรองที่มีค่าสภาพนำความร้อนต่ำ ในอัตราส่วนร้อยละ 2 , 4, 6, 8, 10 ตามลำดับ นำผงที่ได้อัดที่ความดัน 20 MPa เผาผนึกที่อุณหภูมิ 1100 ºC เป็นเวลา 12 ชั่วโมง พบว่าเมื่อเติม CaCO3 ลงไปในปริมาณที่ไม่เกิน 8 wt% ทำให้ CaCO3 จับกันกับดินขาวได้ดีและเพิ่มความหนาแน่นให้ดินขาวได้ แต่เมื่อเติม CaCO3 เกิน 8 wt% จะทำให้ค่าสภาพนำความร้อนลดลงอันเนื่องมาจาก CaCO3 การเปลี่ยนไปเป็นแคลเซียมออกไซด์ (CaO) และมีบางส่วนเกินออกมาทำให้เกิดรูพรุนเพิ่มขึ้นส่งผลให้ค่าสภาพนำความร้อนลดลงและค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าแบบวงจรเปิด สำหรับการเตรียมวัสดุฐานรองสภาพความนำความร้อนสูงจากอลูมิเนียมไนไตรด์สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกก้อน ผลการวิเคราะห์โครงสร้างผลึกด้วยเทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์ของวัดุฐานรอง AlN แสดงให้เห็นว่าวัสดุฐานรองที่ประดิษฐ์ขึ้นมีโครงสร้างเป็น Hexagonal เป็นเฟสเดี่ยว สอดคล้องกับ PDF#00-025-113 เมื่อเทียบกับผงก่อนขึ้นรูปด้วยวิธีอัดร้อนก็จะเห็นว่ามีเฟสที่ตรงกันและไม่มีเฟสปลอมปนอื่นๆเกิดขึ้น สภาพนำความร้อนสูงกว่าเมื่อเทียบกับอะลูมินา 96% และผลการประดิษฐ์เทอร์โมอิเล็กทริกมอดูลโดยใช้ก้อนสาร p-PbTe และ n- Bi2Te3 อย่างละ 2 ก้อน พบว่า มีค่าสูงสุดเท่ากับ 0.036 V และ 0.02 V ที่ผลต่างอุณหภูมิ 170 K ตามลำดับ จากผลที่เกิดขึ้นสามารถอธิบายได้ว่าในเซลล์ที่ใช้ AlN มีการนำเอาความร้อนจากแหล่งความร้อนมาสู่ก้อนสารได้รวดเร็วและมากกว่าซึ่งสอดคล้องกับค่าสภาพนำความร้อนโดยจะทำให้เกิดการถ่ายโอนความร้อนอย่างรวดเร็วระหว่างแหล่งความร้อนและในด้านที่ระบายความร้อนก็มีประสิทธิภาพการระบายความร้อนที่ดีขึ้น

ทุนวิจัยงบแผ่นดิน
สถาบันวิจัยและพัฒนา
-
สาขาวิศวกรรมศาสตร์และอุตสาหกรรมวิจัย
พลังงานทดแทน
วัสดุฐานรอง/ แคลเซียมคาร์บอเนต/ อลูมิเนียมไนไตรด์/ เทอร์โมอิเล็กทริก

เจ้าของผลงาน
สันติ ผิวผ่อง
-

เอกสาร

บรรณานุกรม APA
สันติ ผิวผ่อง . (2562). การพัฒนาวัสดุฐานรองสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า. สกลนคร : มหาวิทยาลัยราชภัฏสกลนคร.