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如何選擇一款適用型的Seebeck系數(shù)及熱電材料測(cè)試儀

關(guān)鍵詞：Seebeck系數(shù)，熱電，BKTEM-Dx

   背景分析：

?熱電材料是一種能將熱能和電能相互轉(zhuǎn)換的功能材料，1823年發(fā)現(xiàn)的塞貝克效應(yīng)和1834年發(fā)現(xiàn)的珀耳帖效應(yīng)為熱電能量轉(zhuǎn)換器和熱電制冷的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。隨著空間探索興趣的增加、醫(yī)用物理學(xué)的進(jìn)展以及在地球難于日益增加的資源考察與探索活動(dòng)，需要開(kāi)發(fā)一類(lèi)能夠自身供能且無(wú)需照看的電源系統(tǒng)，熱電發(fā)電對(duì)這些應(yīng)用尤其合適。

現(xiàn)狀：

    熱電性能分析系統(tǒng)是我國(guó)熱電材料的設(shè)備，是國(guó)家材料計(jì)劃中前沿裝備，是我國(guó)科研人員幾十年的精心參與和設(shè)計(jì)出來(lái)的熱電材料測(cè)試儀，其測(cè)試性能遠(yuǎn)超越國(guó)內(nèi)外熱電材料測(cè)試儀，不僅可以用于塊體材料同時(shí)也可以用于薄材料的測(cè)試，是目前國(guó)內(nèi)高等院校和材料研究所的重要設(shè)備。

由我國(guó)自主研發(fā)的BKTEM-Dx熱電性能分析系統(tǒng)是目前市場(chǎng)上即經(jīng)濟(jì)又適用的賽貝克系數(shù)測(cè)試儀，該儀器已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化測(cè)試，性能基本同日本的ZEM-3相當(dāng)，而且可調(diào)整的空間更大。即可滿足我們國(guó)內(nèi)的科研要求，又可以滿足教學(xué)，是精密測(cè)量設(shè)備。

BKTEM-Dx熱電性能分析系統(tǒng)相比于國(guó)內(nèi)其他廠家的設(shè)備，性能好，價(jià)格實(shí)惠。不像別的設(shè)備價(jià)格虛高，做一款實(shí)在的科研設(shè)備，為我們國(guó)家的教育提供技術(shù)支持一直是我們的目標(biāo)。

未來(lái)展望：

熱電材料塞貝克效應(yīng)和帕爾帖效應(yīng)發(fā)現(xiàn)距今已有100余年的歷史，無(wú)數(shù)的科學(xué)家已對(duì)其進(jìn)行了深入而富有成效的研究和探索，取得了輝煌的成果。隨著研究的不斷深入，相信熱電材料的性能將會(huì)進(jìn)一步提高，必將成為我國(guó)新材料研究領(lǐng)域的一個(gè)新的熱點(diǎn)。在今后的熱電材料研究工作中，研究重點(diǎn)應(yīng)集中在以下幾個(gè)方面：

（1）利用傳統(tǒng)半導(dǎo)體能帶理論和現(xiàn)代量子理論，對(duì)具有不同晶體結(jié)構(gòu)的材料進(jìn)行塞貝克系數(shù)、電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率的計(jì)算，以求在更大范圍內(nèi)尋找熱電優(yōu)值ZT更高的新型熱電材料。

（2）從理論和實(shí)驗(yàn)上研究材料的顯微結(jié)構(gòu)、制備工藝等對(duì)其熱電性能的影響，特別是對(duì)超晶格熱電材料、納米熱電材料和熱電材料薄膜的研究，以進(jìn)一步提高材料的熱電性能。

（3）對(duì)己發(fā)現(xiàn)的高性能材料進(jìn)行理論和實(shí)驗(yàn)研究，使其達(dá)到穩(wěn)定的高熱電性能。

（4）加強(qiáng)器件的制備工藝研究，以實(shí)現(xiàn)熱電材料的產(chǎn)業(yè)化。

產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)如下 ：

產(chǎn)品介紹：

   BKTEM-Dx熱電性能分析系統(tǒng)是我國(guó)熱電材料的設(shè)備，是國(guó)家材料計(jì)

劃中前沿裝備，是我國(guó)科研人員幾十年的精心參與和設(shè)計(jì)出來(lái)的熱電材料

測(cè)試儀，其測(cè)試性能遠(yuǎn)超越國(guó)內(nèi)外熱電材料測(cè)試儀，不僅可以用于塊體材

料同時(shí)也可以用于薄材料的測(cè)試，是目前國(guó)內(nèi)高等院校和材料研究所的重要設(shè)

備。

對(duì)于熱電材料的研究，熱電性能測(cè)試是*的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。BKTEM-Dx(x=1,2,3)系列可以地測(cè)定半導(dǎo)體材料、金屬材料及其他熱電材料(Bi2Te3, PbTe, Skutterudites等)及薄膜材料的Seebeck系數(shù)及電導(dǎo)率。主要原理和特點(diǎn)如下:

該裝置由高精度，高靈敏度溫度可控的電阻爐和控制溫度用的微型加熱源構(gòu)成。通過(guò)PID程序控溫，采用四點(diǎn)法的方式測(cè)定半導(dǎo)體材料及熱電材料的Seebeck系數(shù)及電導(dǎo)率、電阻率。試樣與引線的接觸是否正常V-1裝置可以自動(dòng)檢出，自動(dòng)出來(lái)測(cè)試數(shù)據(jù)和測(cè)試報(bào)告。

一、適用范圍：

1、地測(cè)定半導(dǎo)體材料、金屬材料及其他熱電(Bi2Te3,PbTe,Skutterudites康銅、鎳、鎢等金屬，Te、Bi2Te3、ZrNiSn、ZnAgSb、NiMoSb、SnTe、FeNbSb、CuGaTe2、GeTe、Ag1-xCuS、Cu2ZnSnSe4等)的Seebeck系數(shù)及電導(dǎo)率、電阻率。

3、塊體和薄膜材料測(cè)均可以測(cè)試。

4、試樣與引線的接觸是否正常V-1裝置可以自動(dòng)檢出。

5、擁有自身分析軟件，獨(dú)立分析，過(guò)程自動(dòng)控制，界面友好。

6、國(guó)內(nèi)高等院校材料系研究或是熱電材料生產(chǎn)單位。

7、汽車(chē)和燃油、能源利用效率、替代能源領(lǐng)域、熱電制冷.
8、很多其他工業(yè)和研究領(lǐng)域-每年都會(huì)誕生新的應(yīng)用領(lǐng)域。

二、技術(shù)特點(diǎn)：

·解決高溫下溫控精度不準(zhǔn)的問(wèn)題，靜態(tài)法測(cè)量更加直觀的了解產(chǎn)品熱電材料的真正表征物理屬性。

• 溫度檢測(cè)可采用J、K型熱電偶，降低測(cè)試成本。
• 每次可測(cè)試1-3個(gè)樣品.
• 采用數(shù)據(jù)采集技術(shù)，避免電路板數(shù)據(jù)采集技術(shù)帶來(lái)的干擾誤差，可控溫場(chǎng)下同步測(cè)量賽貝克系數(shù)和電阻率。
• 采用*的采集儀，測(cè)試報(bào)告自動(dòng)生成。
•  

測(cè)量溫度：室溫-600℃,800℃,1200℃ 可選

同時(shí)測(cè)試樣品數(shù)量：1個(gè)，2個(gè)，3個(gè) 可選

控溫精度：0.5K（溫度波動(dòng):≤±0.1℃）

升溫速率：0.01 –100K/min，極大得提高測(cè)試時(shí)間

測(cè)量原理：塞貝克系數(shù)：靜態(tài)直流電；電阻系數(shù)：四端法

測(cè)量范圍：塞貝克系數(shù)：0.5μV/K_25V/K；電阻系數(shù)：0.2Ohm-2.5KOhm

分辨率：塞貝克系數(shù)：10nV/K;電阻系數(shù)： 10nOhm

測(cè)量精度：塞貝克系數(shù)：＜±6％；電阻系數(shù)：＜±5％

樣品尺寸：塊體方條形：2-3×2-3 mm×10-23mm長(zhǎng)，薄膜材料：≥50 nm

熱電偶導(dǎo)距: ≥6 mm

電   流: 0 to 160 Ma

氣   氛：0 to 160 mA

加熱電極相數(shù)/電壓：?jiǎn)蜗啵?20V，

夾具接觸熱阻：≤0.05 m²K/W

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