高性能N型热压BiTe基材料的研究

研究了区熔N型(Bi2Te3)x-(Bi2Se3)1-x晶体通过热压方法制备BiTe基材料及其性能。对所获得样品进行了密度分析、抗弯强度测试、扫描电子显微镜(SEM)分析以及温差电性能测试。实验结果表明由热压工艺制备的BiTe基材料在垂直于压力的方向具有良好的取向性和温差电性能。优化的制备工艺条件下获得的热压样品在垂直热压压力方向上的热电性能优于区熔材料。热压材料的机械强度要明显优于区熔材料,且前者的机械强度随着热压压力的增加而增大。     

一种温差电器件的发电性能分析研究

BiTe合金是低温热电发电材料的一种典型材料。为获得其在室温范围内的发电方面的热电性能,采用一种BiTe合金材料,制备了多种规格的温差电器件,通过实验研究了该器件在不同温度下的电阻、电压、赛贝克系数等热电性能,给出了其随温度变化的线性近似方程,求得相关的经验参数。在此基础上,推导出最大输出功率的近似数学表达式,并进行了试验验证,实验结果表明近似方程与实际测量结果相吻合。     

PbTe/BiTe分段温差电单偶仿真设计研究

考虑温差电材料的热电性能参数随温度的变化,建立了分段温差电单偶的优化设计模型.利用商用有限元软件ANSYS分析了PbTe/BiTe分段温差电元件长度比例、元件截面积、接触电阻、冷热面温度等变化对热电转换效率的影响,并进行了敏感度分析.计算结果表明,利用分段温差电单偶能够有效提高温差电池的热电转换效率,用PbTe/BiTe材料组成的分段温差电单偶的理论热电转换效率超过10%.     

温差电材料热压成形实验装置的研究

讨论了温差电材料成形特点,首次设计了适用于不同类型温差电材料的内热、外热和综合加热三种热压成形方法及其相应的模具结构.总结了实验装置的设计方法及热电材料热压成形经验,设计制备了实验装置,并进行了热压成形试验,所制备的NaxCo2O4和ZnO块体温差电材料性能优良.试验结果表明,所设计热压成形的装置设计合理、计算正确、结构简单、使用方便、功率可无级连续调节,温度控制准确、性能稳定,是个成功装置.     

热压法制备P型Bi2Te3基温差电材料研究

以P型赝二元Bi2Te3-Sb2Te3体系温差电材料区熔晶棒为前驱体,采用真空热压烧结法制备材料样品。测试热压前后材料样品性能,测试结果表明:热压样品较区熔材料具有更高的致密度和机械强度,改善了Bi2Te3基温差电材料易沿解理面发生劈裂的现象;同时,热压工艺促使了材料内部晶体结构和载流子浓度的变化,引起材料电导率的降低和塞贝克系数的改变,导致材料热导率显著降低。综合考虑材料各项性能参数,热压材料的热电优值基本与区熔材料相当,但前者的力学强度明显优于后者,在实际使用中将占有明显的优势。     

Bi2Te3基温差发电组件的热应力和结构参数选择

温差电材料性能决定了温差发电组件(TEM)的发电功率及转换效率,而在使用过程中由于环境因素的影响,对其机械性能也提出了一定的要求.热压法制备的Bi2Te3基温差电材料密度和强度均有提高,缓解了区熔法制备的Bi2Te3基温差电材料在平行于晶体方向上易发生解理破坏的问题,但还不能完全避免.通过分析Bi2Te3基温差电材料沿...     

赝三元GeTe-MnTe-SnTe温差电材料研究

GeTe基温差电材料为性能良好的中温温差电材料。以GeTe为基体,在其中加入MnTe和SnTe形成固熔体合金,研究固熔体比例变化对材料热电性能及机械强度的影响。此外,通过放电实验发现,该材料在工作温度下工作一段时间后发生明显蠕变变形,进而影响其输出电性能。通过在该材料热压粉体中添加高温金属弥散相,在不影响材料热电性能的前提下减小其蠕变变形量。对制备的GeTe基材料进行性能表征,其最大ZT值达到1.57;将该材料在873K、100 N载荷的条件下保持48 h后,其蠕变形变量不超过0.27%。     

GeTe基温差电材料热压工艺研究

对使用粉末冶金热压法制备GeTe基温差电材料进行了研究。通过改变温度、压力等热压工艺参数制备不同的GeTe材料样品。然后分别测量它们的密度、电导率、塞贝克系数等性能参数。在对这些性能参数进行分析的基础上,优化了GeTe材料的热压工艺。按照上面的工艺,制备出了GeTe基温差电材料的样品。经测试其无量纲优值ZT在400℃下可以达到1.56。     

Bi-Te基热电材料的研究进展

在阐述Bi2Te3基本特性的基础上，分别介绍了掺杂Se、TeI4、RE、SiC对BiTe材料热电性能的影响；介绍了BiTe基合金的制备技术。通过结构的优化、组分的调整及制备技术的改进，可以进一步提高材料的热电性能。     

掺杂In和PbI_2的n-PbTe材料的研究

在传统的掺杂卤族元素基础上掺杂一定的In元素,制备出高性能的n-PbTe基温差电材料;采用中频感应熔炼炉合金化得到均匀的基体,粉碎,然后在一定温度和压力下压制粉体得到样品锭块.测试了样品的热电性能,并且用场发射透射电镜对样品进行了微观分析,结果表明掺杂合适的Pbl2和In后,可以改善材料的热电性能,在一个较宽的温度范围内材料优值都保持一个较高的值.     

温差电能量转换技术述评

本文详细阐述了温差发电和温差电致冷技术的现状并讨论了该领域的发展趋势.     

分段温差电元件的设计

由于分段温差电元件能够在较宽的温度范围内很大程度地提高热电转换效率,因此,在世界范围内受到广泛的关注。对碲化铅(PbTe)材料和碲化铋(Bi2Te3)材料组成的分段温差电元件进行了理论设计和计算。确定了在热面温度为773K、冷面温度为323K,元件总长度为15mm时,PbTe的最佳长度为8.8mm。测试结果表明:由设计的元件制作出的分段温差电单偶的热电转换效率达到了7.31%。     

温差发电技术的研究进展及现状

温差发电技术是一种绿色环保的发电方式,它可以合理利用太阳能、地热能、海洋热能、工业余热废热等低品位能源转化成电能。介绍了温差发电技术的原理,回顾了国内外的研究进展及现状,对温差发电中存在的发电效率低、温差电组件使用寿命短、可靠性不高等问题进行了分析,并提出了解决的办法。同时指出随着热电材料和温差电组件性能的提高,温差发电技术的优势将更加明显,应用前景广阔。     

新型热电材料的研究进展

热电材料是一种性能优越,具有广泛应用前景的环境友好型材料,它能够直接把电能和热能相互转化。简要介绍了热电材料的热电效应,综述了新型热电材料的种类及其研究进展,展望了热电材料的发展方向。     

Bi-Te基热电材料的研究进展

在阐述Bi2Te3基本特性的基础上,分别介绍了掺杂Se、TeI4、RE、SiC对Bi Te材料热电性能的影响;介绍了Bi Te基合金的制备技术。通过结构的优化、组分的调整及制备技术的改进,可以进一步提高材料的热电性能。     

提高温差电空调系统效率的探讨

通过对现有温差电公式进行理论推导,结合具体的试验结论,通过绘制Z-h(COP)、DT-h以及U-h三条关系曲线,直观地反映了最佳hopt与优值系数Z、温差DT以及工作电压U之间的函数关系,从而为设计高效温差电空调系统奠定了理论基础。基于此,通过改进温差电材料的热电性能、提高优值系数Z、降低冷热面温差、优化工作电压以及引入高密高效散热器、改善散热条件等几个方面,设计了一套高效率的温差电空调系统,其致冷效率可以达到4~5。     

温差电材料片表面处理工艺研究

焊接条件对温差电致冷组件的性能有重要的影响。研究了温差电材料片的表面处理工艺 ,介绍了主要工艺步骤及实验过程。该工艺实验表明 ,材料片经表面处理后 ,不仅提高了可焊性和结合强度 ,而且提高了组件的可靠性和热电性能 ;工艺过程容易控制 ,适合于不同焊料致冷组件的生产 ,具有显著的应用与推广价值     

电信级温差电致冷组件老化筛选实验方法

以Bellcore标准为依托,结合温差电致冷组件的特性,设计了电信级温差电致冷组件老化筛选实验方法.以典型型号温差电致冷组件为样品,进行实验方法的验证分析,通过测试、分析实验样品的热电性能,并与未通过老化筛选的组件同时进行模拟工作实验,发现该方法能有效地、可靠地筛选出电信级温差电致冷组件.