[Article] - Étude de l’oxydation de composés semi-Heusler commerciaux et de leur intégration dans générateurs thermoélectriques
Dans ces travaux menés en collaboration avec le Centre Allemand pour l’Aéronautique et l’Astronautique (DLR) de Cologne en Allemagne, deux composés semi-Heusler de type n et p produits commercialement ont été étudiés pour déterminer leur évolution à haute température lorsqu’ils sont soumis à une atmosphère oxydante. Comprendre ce comportement est essentiel pour déterminer comment protéger ces matériaux lorsqu’ils sont intégrés dans des générateurs thermoélectriques soumis à des températures pouvant atteindre 500°C du côté chaud du module. Cette étude a montré que les deux composés n’évoluent pas de la même manière et que les oxydes formés et leur éventuelle sublimation à haute température dépend fortement de la composition chimique initiale. Ces deux matériaux ont pu être intégrés dans un démonstrateur constitué de 4 jambes thermoélectriques, capable de générer une densité de puissance de sortie maximale de 7,5 W cm-2 pour une différence de température de 575 K, qui est une des valeurs les plus élevées obtenues jusqu’à présent dans la littérature. Ce type d’étude ouvre la voie au développement des générateurs thermoélectriques du futur qui seront capables de délivrer une puissance suffisante pour alimenter des capteurs en milieu industriel tout en limitant les effets délétères de l’oxygène sur les performances du dispositif à haute température.
Auteurs
Soufiane El Oualid, Philippe Masschelein, Lionel Aranda, Ghouti Medjahdi, Benoît Denand, Arthur Wieder, Ilayda Terzi, Przemyslaw Blaschkewitz, Pawel Ziolkowski, Christophe Candolfi, and Bertrand Lenoir
Références
ACS Applied Materials & Interfaces
DOI
