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      儀器信息網

      熱電材料作為一種熱能和電能相互轉換的功能性材料,具有環境友好、以熱電材料為核心部件的熱電器件應用無需使用傳動部件、工作無噪音、無排氣物等一系列特點,成為材料科學的研究熱點。隨著相關從業者的研究深入,新型、先進的熱電材料不斷出現,熱電材料測試技術的專業要求也越來越高。為了幫助相關用戶學習、了解熱電材料測試最新技術及分析方案等內容,儀器信息網特別策劃了“熱電材料測試技術”專題。


      QD中國:儀器需不斷發展來適應熱電材料的測試需求

      雖然從原理上來說,熱電材料的測試技術已經比較成熟,但是市場上的儀器還需要不斷發展來適應日趨多樣化的測試需求。

      掃描透射電鏡技術在熱電材料研究中的應用

      中科院物理所王玉梅副研究員介紹了利用掃描透射電子顯微術在原子尺度研究Zintl相化合物Ca9-yEuyZn4.7Sb9不同摻雜條件下的結構演變以及缺陷種類及結構變化,從而調控材料電、熱輸運性質,優化熱電性能。

      自制“土”儀器“玩”出科研高精尖

      二十多年前,中國在這一領域完全不被國際重視,如今中國研制的熱電材料、熱電器件的性能已領跑世界。帶動國內這一領域發展的“排頭兵”中有一位從日本留學歸來的研究者———中科院上海硅酸鹽研究所研究員陳立東。

      使用Mini-PEM和ZEM-3評價熱電材料的性能

      在科研工作中通常使用熱電優值(ZT值)來衡量熱電材料的轉換效率,為了有一較高熱電優值ZT,材料必須有高的塞貝克系數(S),高的電導率與低的導熱系數。本方案主要檢測熱電轉換效率、電阻率、塞貝克系數等熱點性能。

      使用PEM-2評價熱界面材料的性能

      為了檢驗不同材料及結構的熱界面材料對熱電轉換效率的影響,本方案制備了四種熱界面材料:單面碳納米管、雙面碳納米管、無碳納米管和無熱界面材料。使用商用的熱電轉換模塊分別與上述四種熱界面材料耦合后測量熱電轉換效率。

      電導率分布和接觸電阻測量

      作為電導率-塞貝克系數掃描探針顯微鏡的一個重要附屬功能之一,對樣品電導率的測量可以通過對樣品表面各處電勢測量計算得到。本系統測量塞貝克系數分布的同時也可以測量樣品各處的電勢分布,根據歐姆定律我們可以計算出每一點的電阻率。

      熱電材料Seebeck系數二維分布測量

      利用電導率-塞貝克系數掃描探針顯微鏡可測量材料中Seebeck系數的二維分布,可對材料各區域的特性進行詳細研究。利用電導率和seebeck系數的分布還可反映出復合材料中組分的分布和均勻性。這對復合熱電材料和功能梯度材料的研究尤為重要。

      半哈斯勒合金進行1.8-400K溫度段的熱電性能研究

      上海高壓科學研究中心的PPMS用戶利用PPMS系統自帶的TTO熱輸運測量選件對半哈斯勒合金FeNb0.8Ti0.2Sb進行了強磁場低溫環境下的研究,來對其在高溫區的良好的熱電效率機理進行研究。

      采用不同方法制備的低溫熱電性能進行研究

      有研究人員利用PPMS熱輸運選件對4種樣品進行了100-300K溫度范圍的熱電性能進行了測試。

      Bi2Te3電沉積薄膜中熱電性能檢測產品配置單

      Antonova等人的工作中,強調了平行和垂直于C軸的單晶體碲化鉍的室溫各向異性熱電性能。因此,可以利用Bi2Te3薄膜的各向異性特性來獲得最大性能。

      Bi0.Sb5Te3/C60納米復合材料中熱電性能檢測產品配置單

      將C60分子添加到初始Bi0.Sb1.5 Te3材料中。塞貝克系數的值與電阻率非常相關。熱電品質因數的改善主要是由于晶格熱導率的降低。由于富勒烯分子的電荷載流子散射,電阻率的增加限制了ZT的進一步增加。

      熱電材料中導熱系數檢測產品配置單

      使用TCi無需對樣品進行制備,沒有樣品尺寸限制,且測試對樣品無損;可測試各類固體、液體、粉末和膠體;僅需幾秒即可測得0-500 w/mk范圍內的導熱系數,并且無需用戶校準。

      塞貝克系數/電阻測量系統ZEM的使用

      五十年熱技術研發歷史,日本ADVANCE RIKO走進中國

      2018年初,QD中國將日本ADVANCE RIKO公司的最新先進熱電材料測試設備大氣環境下熱電材料性能評估系統F-PEM、小型熱電轉換效率測量系統Mini-PEM、熱電轉換效率測量系統PEM及塞貝克系數/電阻測量系統ZEM 引進中國。

      QD中國成為日本ADVANCE RIKO的獨家代理

      2018年初,QD中國代理了日本advance riko公司的最新先進熱電材料測試設備,將小型熱電轉換效率測量系統mini-pem、澤貝克系數/電阻測量系統zem、熱電轉換效率測量系統pem及大氣環境下熱電材料性能評估系統f-pem引進中國。

      小型熱電轉換效率測量系統Mini-PEM樣機開放預約體驗

      2019年3月22日,QD中國引進日本ADVANCE RIKO公司小型熱電轉換效率測量系統Mini-PEM在北京樣機實驗室成功完成安裝并對外開放。Quantum Design中國此次建立的Mini-PEM樣機實驗室,可對相關領域感興趣的科學工作者提供真機體驗平臺。歡迎廣大學者預約真機體驗。

      清華大學采購塞貝克系數/電阻測量系統ZEM

      2019年3月,QD中國順利完成清華大學材料學院的塞貝克系數/電阻測量系統ZEM的安裝驗收工作,QDC工程師緊接著對用戶進行了相關知識和設備操作的全面培訓。這是清華大學所采購的第六套塞貝克系數/電阻測量系統ZEM系列產品。

      重慶大學周小元榮獲國際熱電學會青年科學家獎

      于法國諾曼底召開的第37屆國際熱電大會上,國際熱電學會將本年度青年科學家獎頒發給重慶大學物理學院周小元研究員。

      大連化物所新型光熱電探測器研究取得新進展

      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在新型光熱電探測器開發研究中取得新進展,相關成果發表在《自然-通訊》(Nature Communications)上。

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