Jak zapobiec degradacji materiałów w warunkach ekstremalnych temperatur, a jednocześnie zachować ich zdolność do przekształcania ciepła w energię elektryczną? Z takim pytaniem zmierzył się zespół badaczy z Wydziału Inżynierii Materiałowej PW, który zbadał, jak zachowują się różne bariery dyfuzyjne w kontakcie ze skutterudytami – jednymi z najciekawszych materiałów termoelektrycznych. Naukowcy zaprojektowali cztery typy barier metalicznych na bazie kobaltu, z dodatkiem niklu, wolframu lub chromu (Co–W, Co–Ni–W, Co–Cr, Co–Ni–Cr), a następnie wytworzyli je metodą metalurgii proszków przy użyciu techniki Pulse Plasma Sintering (PPS).

W dalszej części przeprowadzono analizę mikrostruktury i strefy międzyfazowej złącza przy użyciu mikroskopii elektronowej (SEM) i spektroskopii energorozdzielczej (EDS), a stabilność właściwości termoelektrycznych oceniano poprzez mapowanie potencjału Seebecka. Wyniki jednoznacznie wskazały, że układ Co–Ni–Cr charakteryzuje się wysoką gęstością oraz najniższą reaktywnością i wysoką stabilnością elektryczną nawet po długotrwałym wygrzewaniu.

Badania potwierdzają, że właściwy dobór składu i parametrów procesu może znacząco poprawić trwałość i niezawodność połączeń w modułach termoelektrycznych, co ma kluczowe znaczenie dla ich zastosowań w energetyce, przemyśle i transporcie.