熱電新材料可防熱量浪費
化石燃料通過生成熱量造就了現代社會,但這一過程中的大部分熱量都被浪費了。研究人員試圖使用被稱為“熱電”的半導體設備回收一些熱量,但它們中的大多數仍舊十分低效且昂貴。 現在,美國伊利諾伊州的科學家報告稱,他們利用一種廉價的常見材料創造了迄今為止回收效率最高的熱電。研究人員稱,在該過程中,他們獲得了寶貴的經驗,最終可以使該材料的效率滿足大范圍應用的需求。若能實現大范圍應用,熱電在將來可以為汽車提供動力,并清理鍋爐和電廠等釋放出的能量。 熱電設備是半導體厚片,這些半導體有著奇怪卻有用的特性:在其一邊加熱可以產生電壓,用于驅動電流和電力設備。為了獲得電壓,熱電必須是良好的電導體以及不好的熱導體。不幸的是,材料的電導性和熱導性往往齊頭并進,因此熱電效率高的材料很難獲得。科學家通常用ZT值標記熱電效率高的特性,大范圍應用熱電的 ZT值最低應達到3。 幾年前,由西北大學化學家Mercouri Kanatzidis......閱讀全文
福建物構所新型高效能熱電材料研究獲進展
熱電材料是指通過材料內部載流子運動來實現熱能和電能直接相互轉換的綠色環保型功能材料,其主要特點是對環境無污染和能源利用多樣性,有望緩解人類所面臨的兩大難題——能源危機和環境污染。評價熱電材料的性能通常使用熱電優值公式:ZT=TS2σ/κ,式中T為絕對溫度,S為材料的賽貝克系數,σ為電導率,κ為總
我國學者在高效熱電材料研究領域取得新進展
圖. “二維聲子/三維電荷”傳輸圖示:(a)導帶底的電子產生離域雜化,增大電荷密度,為電子在層間傳輸提供通道,聲子和空穴受到層的界面阻擋;(b)不受軌道限制的飛機 (聲子)受到高山(層界面)的阻擋,火車(電子)可以穿越隧道,而汽車(空穴)由于軌道不匹配不能穿越隧道。 在國家自然科學基金項目(項
高電壓熱電池用氟化物正極材料研究獲進展
近年來,過渡金屬氟化物(TMF)因氟離子的強電負性而表現出高理論電壓和優異的熱穩定性,被視為下一代高壓熱電池的理想正極材料。然而,TMFs材料的低電子電導率、復雜合成工藝,以及在熔鹽電解質中的溶解問題,制約了其實際應用,尤其在高溫條件下,熔鹽的強溶劑化能力加劇了正極活性物質的溶解與穿梭效應,導致電極
北大拓撲絕緣體納米材料光熱電效應研究獲突破
據北京大學新聞網消息,拓撲絕緣體的材料制備和量子輸運特性是近年來國際研究前沿的一個熱點。在眾多拓撲絕緣體材料中,Bi2Se3是拓撲絕緣體家族中一種重要的三維強拓撲絕緣體。拓撲絕緣體納米結構因其巨大的比表面積和增強的表面電導貢獻非常有利于探索拓撲絕緣體奇異表面態的物理性質和開發拓撲絕緣體在自旋電子
半導體熱電材料類別劃分
低溫材料? ? 工作溫度約為200℃,主要是Bi2Te3及Bi2Te3為基的固溶體合金材料,常用于溫差致冷,小功率的溫差發電器(如心臟起搏器)和級聯溫差發電機的低溫段。溫差電材料的轉換效率一般為3%~4%。中溫材料? ? 工作溫度約為500~600℃,主要是PbTe、GeTe、AgSbTe2或其合金
熱電偶絲的材料介紹
中文名稱熱電偶絲英文名稱thermocouple wire定 義構成熱電偶兩熱電極的金屬絲或合金絲。應用學科機械工程(一級學科),儀器儀表材料(二級學科),測溫材料(儀器儀表)(三級學科)
熱電偶的電極材料要求
1、在測溫范圍內,熱電性質穩定,不隨時間而變化,有足夠的物理化學穩定性,不易氧化或腐蝕; 2、電阻溫度系數小,導電率高,比熱小; 3、測溫中產生熱電勢要大,并且熱電勢與溫度之間呈線性或接近線性的單值函數關系; 4、材料復制性好,機械強度高,制造工藝簡單,價格便宜。
熱電偶的絕緣材料
電工常用的絕緣材料按其化學性質不同,可分為無機絕緣材料、有機絕緣材料和混合絕緣材料,絕緣材料又稱電介質。通俗地講,絕緣材料就是能夠阻止電流在其中通過的材料,即不導電材料。 1)有機絕緣材料 有機絕緣材料有∶蟲膠、樹脂、橡膠、棉紗、紙、麻、人造絲等,大多用以制造絕緣漆、繞組導線的被覆絕緣物等。
熱電阻測溫原理及材料
熱電阻測溫是基于金屬導體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進行溫度測量的。熱電阻大都由純金屬材料制成,目前應用最多的是鉑和銅,此外,現在已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。
我科學家發布光催化增強熱電材料研究成果
從西北工業大學獲悉,該校材料學院納米能源材料研究中心李炫華教授團隊提出光催化增強熱電材料的多功能器件設計思路,解決了熱化學電池長期面臨的電解質離子大濃差難以構建的關鍵難題,實現了功能器件電能和氫能的協同制備,為未來多元化能源的有效開發和創新設計提供了核心關鍵技術。 低品位熱能廣泛存在于環境和工
熱電新材料可防熱量浪費
硒化錫材料成為回收利用廢熱領域研究領跑者? ? ? ? 化石燃料通過生成熱量造就了現代社會,但這一過程中的大部分熱量都被浪費了。研究人員試圖使用被稱為“熱電”的半導體設備回收一些熱量,但它們中的大多數仍舊十分低效且昂貴。 現在,美國伊利諾伊州的科學家報告稱,他們利用一種廉價的常見材料創造了迄今
熱電新材料可防熱量浪費
化石燃料通過生成熱量造就了現代社會,但這一過程中的大部分熱量都被浪費了。研究人員試圖使用被稱為“熱電”的半導體設備回收一些熱量,但它們中的大多數仍舊十分低效且昂貴。 現在,美國伊利諾伊州的科學家報告稱,他們利用一種廉價的常見材料創造了迄今為止回收效率最高的熱電。研究人員稱,在該過程中,他們
熱電偶的電極材料的要求
熱電偶的形成原理很復雜,大致可理解為不同材料在溫度作用下載流子活躍程度不同,而向另一端(另一種材料)擴散的結果。所以不是任意兩種導體皆可組成熱電偶的(必須活躍程度不同)。很多情況下兩根不同材料的金屬絲是可以構成熱電偶的,不過是否具有應用價值就不一定了。通常所說的不同用途的熱電偶往往是特指熱電偶。從理
半赫斯勒熱電材料性能顯著提高
據美國物理學家組織網1月26日(北京時間)報道,一個由美國波士頓學院、麻省理工學院等多家大學組成的合作小組,采用納米技術成功將一種普通塊狀半導體材料p型half-Heusler(半赫斯勒)結構的熱電品質參數提高了60%—90%。研究人員表示,提高品質參數將為研制從汽車排放系統、發電
科研團隊合成出高性能熱電材料
隨著社會經濟的發展,人們對清潔能源的需求不斷增加,新型能源材料應運而生,成為科學家們重點研發的對象。 “此次我們研究的有機熱電材料正是一種新型清潔能源材料,具有質量較輕、柔性、可溶液化加工等優勢。因此它不僅在有機熱電器件中能夠得到好的應用,還可以在鈣鈦礦太陽能電池、有機太陽能電池、有機場效應晶體
上海硅酸鹽所等開辟無機柔性熱電材料研究新方向
柔性熱電能量轉換技術可將環境中無處不在的溫差轉化為電能輸出,在柔性電子等領域具有廣闊的應用前景。然而,目前的高性能無機熱電材料均為脆性材料,不具備柔性功能,將其微型化并集成于柔性基板可獲得一定程度的彎曲性能,但在大彎曲或大變形下極易發生斷裂;而有機熱電材料雖然具有良好的柔性和彎曲性能,但載流子遷移率
合肥研究院在提升多晶SnSe基熱電材料性能方面取得進展
近期,中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所秦曉英課題組科研人員在提升多晶SnSe基熱電材料性能方面取得新突破。 熱電材料是實現熱能和電能直接相互轉換的新型能源材料,可利用傳統制造業(如汽車、鋼鐵、石化等)排放大量的工業余熱發電,對節能減排、保護環境有重要意義。用熱電材料制造的溫差發電和制
福建物構所材料熱電轉化機理的理論研究取得進展
自旋軌道耦合(SOC)作為固體材料中的基本相互作用之一,對電子的輸運行為有著顯著的已知影響。但其對聲子這種與固體材料中聲、熱傳導直接相關的基本粒子的影響在很大程度上仍然未知。目前所有相關研究都集中在SOC如何影響各種材料中聲子輸運的諧性項,而少有研究SOC對聲子非諧性的影響及其后果的工作。例如在
上海微系統所等在熱電材料SnSe電子結構研究中取得進展
近日,中國科學院超導電子學卓越創新中心、上海微系統與信息技術研究所信息功能材料國家重點實驗室研究員沈大偉團隊和浙江大學物理系研究員鄭毅課題組合作,利用超高分辨角分辨光電子能譜和極低溫量子輸運測量兩種互補技術,首次實現了對目前保持著熱電優值最高紀錄的熱電材料SnSe的精細電子結構表征,并成功利用“
大連化物所納米熱電材料等離激元性質研究取得新進展
近日,中國科學院大連化學物理研究所研究員姜鵬、中科院院士包信和團隊與副研究員周傳耀、中科院院士楊學明團隊,以及大連理工大學教授曹暾合作,在納米熱電材料的等離激元研究中取得新進展,相關成果發表在《納米快報》(Nano Letters)上。 Bi2Te3是研究最為廣泛的熱電材料之一,因其具有奇異的
日本科學家發現低溫熱電材料,具有低溫高熱電效應
日本科學家日前發現一種低溫熱電材料,該材料能在低溫條件下顯示出比鉍系熱電材料高出100倍以上的熱電效應。實驗表明,這種鐵化合物的結晶尺寸越大,實際電熱效應就越大。 熱電轉換材料能夠使電能與熱能直接轉換,可用于廢熱發電以及不使用氟利昂的冷凍裝置。熱電轉換材料中以鉍化合物較為常見,而超導材料等運行
《科學》:日美聯合開發高效熱電轉換材料
日本《讀賣新聞》日前報道說,日本和美國科研人員合作開發出一種新型熱電轉換材料,其效率達到常規熱電轉換材料的約2倍。?在兩種金屬組成的回路中,如果兩個接觸點之間產生溫度差,電子的狀態會發生變化形成電流。這種熱電轉換現象被叫做“塞貝克效應”,也稱第一熱電效應。?據報道,日本大阪大學教授山中伸介和美國俄亥
理化所在熱電材料性能優化方面取得進展
熱電能源轉換技術可實現電能和熱能的直接相互轉化,具有安靜、可靠、易維護和體積小等優點,在工業余廢熱的回收應用、全固態制冷等方面具有重要應用前景。將熱電轉換技術應用于實際的主要障礙是低轉換效率,能量轉換效率直接取決于材料的無量綱熱電優值zT。優化熱電性能的一般策略是改善電輸運性能和破壞熱輸運路徑。熵工
高溫電爐對熱電偶的材料要求
高溫電爐對熱電偶的材料要求真空管式爐操作工應具備國家相應電氣設備操作資格,并熟讀本電窯隨機儀表說明書等技術文件! 真空管式爐注意一真空管式爐操作工應具備國家相應電氣設備操作資格,并熟讀本電窯隨機儀表說明書等技術文件!溫度系統操作:用戶開關板給電爐送電,此時程序表得電,按溫度儀表說明書設定儀表(如P、
高溫電爐對熱電偶的材料要求
真空管式爐注意一真空管式爐操作工應具備國家相應電氣設備操作資格,并熟讀本電窯隨機儀表說明書等技術文件!溫度系統操作:用戶開關板給電爐送電,此時程序表得電,按溫度儀表說明書設定儀表(如P、I、D參數),按工藝要求編制加熱程序,打開加熱旋鈕,使加熱功率到達6KW。加熱功率可按下式計算:加熱功率=儀表電壓
俄羅斯研發出熱電轉換新材料
俄羅斯國家研究型大學“莫斯科鋼鐵學院”能效中心研發出熱電轉換新型材料,由于材料具有非常高的品質因數,可作航天器長期供電用電池。此項成果發表在 Journal of Materials Chemistry A科學雜志上。 在原理上,所研發的熱電轉換材料是由兩類具有不同性能的原子組成,嚴格固定在
高溫電爐對熱電偶的材料要求
高溫電爐對熱電偶的材料要求真空管式爐操作工應具備國家相應電氣設備操作資格,并熟讀本電窯隨機儀表說明書等技術文件!??真空管式爐注意一真空管式爐操作工應具備國家相應電氣設備操作資格,并熟讀本電窯隨機儀表說明書等技術文件!溫度系統操作:用戶開關板給電爐送電,此時程序表得電,按溫度儀表說明書設定儀表(如P
高溫電爐對熱電偶的材料要求
?高溫電爐用熱電偶,使用時應根據要求進行合理選擇。目前常用的熱電偶有以下幾種:[1]鎳鉻/考銅熱電偶——文分度號為E,正極鎳鉻成分為9—10%鉻,0.4%硅,其余為鎳;負極考銅萬分為56%銅和44%鎳。鎳鉻/考銅熱電偶的*大優點是熱電勢大,價格便宜。這種熱電偶的缺點是不能用來測高溫,其測溫上限為80
高溫電爐對熱電偶的材料要求
高溫電爐對熱電偶的材料要求鎳鉻/考銅熱電偶的*大優點是熱電勢大,價格便宜。這種熱電偶的缺點是不能用來測高溫,其測溫上限為800℃,長期使用時,只限600℃以下,另外,由于考銅合金易受氧化而 變質,使用時必須加裝保護套管。 高溫電爐用熱電偶,使用時應根據要求進行合理選擇。目前常用的熱電偶有以下幾種:[
工程熱物理所微納熱電薄膜材料熱物性表征研究獲進展
將熱電材料制作成納米柱狀薄膜結構是一種理論上能有效降低熱導率、大幅提升熱電優值的操控手段。但隨之而來的問題是納米柱狀薄膜熱導率的精確獲取困難,由于Bi2Te3取向納米柱狀薄膜是由直徑為微米量級的納米柱陣列組成的多孔結構,其表面粗糙度較大,因此在表面上直接沉積百納米厚的微型金屬探測器的實驗方案無法