PIE - Programme Interdisciplinaire Energie 2010-2013

Les objectifs originaux du projet sont de deux types, d’une part, la maîtrise de la synthèse de matériaux thermoélectriques nano-structurés constitués de précipités de composés de type A5B3 (Cr5B3, W5Si3, Mn5Si3…) dans des matrices Mg2Si, Mg2Ge, Mg2Sn et d’autre part d’évaluer leurs potentialités comme éléments de thermogénérateur d’énergie par une approche expérimentale et par la modélisation. Les matériaux thermoélectriques seront élaborés par une méthode originale de structuration afin d’obtenir des nano-précipités dispersés dans des matrices optimisées à base de Mg2(Si, Ge, Sn) à la granulométrie maîtrisée. L’influence de la microstructure sur les propriétés de transport et sur le pouvoir thermoélectrique des matériaux sera étudiée dans la gamme de température 200-700°C, gamme typique des sources de chaleur « gratuites ». En complément des méthodes expérimentales d’élaboration et de caractérisation, la stabilité et l’équilibre entre les différentes phases des matériaux seront étudiées en utilisant des calculs numériques de thermodynamique (approche CALPHAD) et des calculs « ab initio » en utilisant les programmes VASP et PHONON.