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Evolution of phase segregation and eutectic structures in AgPb18SbTe20

Dadda, Jayaram und Müller, Eckhard und Perlt, Susanne und Höche, Thomas und Hermann, Raphael P. und Neubrand, Achim (2014) Evolution of phase segregation and eutectic structures in AgPb18SbTe20. Physica Status Solidi (A) - Applications and Materials Science, 211 (6), Seiten 1276-1281. Wiley. doi: 10.1002/pssa.201300199. ISSN 1862-6300.

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Kurzfassung

The evolution of phase segregation in stoichiometric quenched AgPbmSbTe2+m (m = 18, Lead–Antimony–Silver–Tellurium – LAST-18) compounds was studied starting from the known pseudo-binary diagrams among Ag2Te, PbTe, Sb2Te3 and AgSbTe2. The compositions of secondary phases indicate that liquid phase during cooling, even under quenching conditions, follows mainly the liquidus line on the 2PbTe–Ag0.45Sb0.55Te1.05 quasi-binary section of the phase diagram until it reaches a critical point (18 mol.% of 2PbTe) and then turns to Ag2Te- and Sb2Te3-rich sides of quasi-ternary system. This has led to the formation of various secondary phases at various stages during the solidification, whose microstructural features and morphology strongly depend upon their chemical composition. Moreover, during solidification the local compositional fluctuations of liquid phase in combination with the shift of liquid composition towards Sb-rich side of the phase diagram resulted in the development of eutectic microstructures in some regions of LAST-18 matrix phase. This suggests there exists a miscibility gap and eutectic point below 600 °C on the 2PbTe–Ag0.45Sb0.55Te1.05 boundary line. These eutectic lamellar structures with a cumulative composition close to LAST-3 are on the 200–500 nm length scales and possess thermal conductivity of 0.55–0.65 W/m K at room temperature. The low thermal conductivity of lamellar eutectic structures was later confirmed on bulk samples using laser flash analysis, where the samples were synthesized by quenching and annealing. The results clearly demonstrate that one can engineer the microstructures in LAST compounds by selecting the appropriate initial composition from quasi PbTe–Ag2Te–Sb2Te3 ternary phase diagram to lower the thermal conductivity further.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/92500/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Evolution of phase segregation and eutectic structures in AgPb18SbTe20
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Dadda, JayaramGerman Aerospace Center, Institute of Materials Research, Köln, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Müller, EckhardGerman Aerospace Center, Institute of Materials Research, Köln, Germany and Justus Liebig University Giessen, Institute of Inorganic and Analytical Chemistry, 35392 Giessen, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Perlt, SusanneLeibniz Institute of Surface Modification (IOM), D-04318 Leipzig, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Höche, ThomasFraunhofer Institute for Mechanics of Materials (IWM), Halle, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hermann, Raphael P.Peter Grünberg Institut and Jülich Centre for Neutron Science, JARA-FIT, Forschungszentrum Jülich GmbH, D-52425 Jülich, Germany and Faculte des Sciences, Universite de Liege, B-4000, Liege, BelgiumNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Neubrand, AchimFraunhofer IWM, Freiburg, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:21 Mai 2014
Erschienen in:Physica Status Solidi (A) - Applications and Materials Science
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:211
DOI:10.1002/pssa.201300199
Seitenbereich:Seiten 1276-1281
Verlag:Wiley
ISSN:1862-6300
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Ag–Pb–Sb–Te; eutectic lamellar structures; LAST; phase segregations; thermoelectricity; thermal conductivity
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Institute & Einrichtungen:Institut für Werkstoff-Forschung > Thermoelektrische Materialien und Systeme
Hinterlegt von: Zabrocki, Dr. Knud
Hinterlegt am:25 Nov 2014 10:39
Letzte Änderung:06 Nov 2023 14:21

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