1. Az elmúlt években a mobil kommunikációs technológia, az anyagi mikroprocesszoros technológia és az információs technológia folyamatos fejlődésével a mobil készülékek, például a notebook számítógépek folyamatos miniatürizálása és multifunkcionalizálása a hőelektromos eszközökre is alkalmazható a tápegységekben, a hűtőrendszerekben és a decentralizált meghajtási rendszerekben.
2. A miniatürizálás irányába történő további fejlesztés. Az elektromos hűtőhatás által kifejlesztett termoelektromos készüléknek sok előnye van, hogy a kompressziós hűtőszekrény összehasonlíthatatlan, például kis méret, könnyű súly, mechanikus átviteli alkatrészek nélkül, gyors válaszsebesség, hosszú élettartam, nincs zaj, nincs folyékony vagy gáznemű közeg, környezetszennyezési problémák nélkül, a hűtőberendezés működési teljesítményének beállítása beállíthatja a hűtési sebességet, vagy akár a fűtési munkaállapotra is átkapcsolhat, a pontos hőmérséklet-szabályozás elérése érdekében.
3. A termoelektromos anyagokból készült mikroelemeket széles körben használják a mikro-tápegység, a mikrozóna hűtés, az optikai kommunikációs lézerdióda és az infravörös érzékelő hőmérséklet-szabályozó rendszerének elkészítésében.
4. A termoelektromos generátorok az üzemi hőmérséklet szerint három kategóriába sorolhatók: magas hőmérsékletű termoelektromos generátorok, közepes hőmérsékletű termoelektromos generátorok és alacsony hőmérsékletű termoelektromos generátorok. A magas hőmérsékletű termoelektromos generátorokban használt tipikus anyag a SiGe ötvözet, a forró felületének üzemi hőmérséklete körülbelül 1000 ℃; a középhőmérsékletű termoelektromos generátorokban használt tipikus anyag a PbTe, és a forró felület üzemi hőmérséklete körülbelül 500 ℃; az alacsony hőmérsékletű termoelektromos generátorokban használt tipikus anyagok a BiTe, a forró felület üzemi hőmérséklete körülbelül 200 ~ 300 ℃.
5. Az anyag összetétele szerint az anyag oxid termoelektromos anyagokra, töltött vezető polimer kompozit anyagokra, nano termoelektromos anyagokra, szuperrácsos termoelektromos anyagokra, kvázikristályos termoelektromos anyagokra, ketreces összetett termoelektromos anyagokra, alacsony dimenziós termoelektromos anyagokra és funkciók gradiens termoelektromos anyagokra és így tovább osztható.
6. A fémoxidok általában nagy termikus és kémiai stabilitással rendelkeznek, magas hőmérsékleten és oxigén atmoszférában használhatók, és a legtöbb oxid nem mérgező, nem szennyező, környezetbarát, hosszú élettartamú, egyszerű előkészítésű, alacsony költségű stb.
7. Előnyei, a magas hőmérsékletű iparban rejlő alkalmazási lehetőségek nagyok, és ez egy környezetbarát termoelektromos anyag. Hátránya, hogy a vezetőképesség túl alacsony, ami korlátozza az anyag gyakorlati alkalmazását.
8. A jövőbeni kutatási cél az anyag vezetőképességének javítása vagy egy nagy vezetőképességű anyag megtalálása lesz. Az oxid termoelektromos anyagok olyan területeken is felhasználhatók, mint a nagy teljesítményű hidrogénérzékelők, a napenergia-termelés, a nagy teljesítményű vevőkészülékek és a miniatűr kis hatótávolságú kommunikációs eszközök.
9. A vezető polimer kompozit anyagok előnye az alacsony ár, a könnyű súly és a jó rugalmasság. Egy alacsony pontszerű vezetőképességű vezető polimer magas vezetőképességű skutterudittal való feltöltésével összetett sávszerkezetű kompozit anyagot kaphatunk.
10. Mivel a komplex sávszerkezet a nagy teljesítményű termoelektromos félvezető anyagok szükséges feltétele, az optimalizálás után a nagyszámú szerves-szerves határfelület megléte növeli a fonontükröződés esélyét, és a hővezető képesség tovább csökken. Lehetőség van nagy teljesítményű termoelektromos félvezető anyagok előállítására. A termoelektromos anyagokból.
11. A nano-termoelektromos anyagok a termoelektromos anyagok egy újonnan megjelenő rendszere. A nanotudomány és a nanotechnológia gyors fejlődésével a nano-termoelektromos anyagok kutatása is számos kutató figyelmét felkeltette. Amikor a hagyományos ömlesztett termoelektromos anyagot nanoszerkezetűvé teszik, a nanoanyag határfelületi hatása és kvantumhatása miatt az anyag hővezetőképessége csökkenthető anélkül, hogy a pontvezetőképesség jelentősen csökkenne, ezáltal nagyobb termoelektromos értéket kapunk. Ugyanakkor a nanoanyagok az adalékolást is kényelmesebben állíthatják be, ami további kutatásokat tesz lehetővé.
12. A szuperrácsos anyag olyan többrétegű heteroszerkezetű félvezető vegyület, amely kétféle rendkívül vékony félvezető egykristályos film váltakozó növesztésével jön létre. Mivel minden egyes film általában néhány tucatnyi vagy több tucat atomréteget tartalmaz, nyilvánvaló kvantumhatásokkal rendelkezik, ami számos új fizikai tulajdonságot eredményez.
13. A szuperrácsos anyagok másik fontos jellemzője a periodicitás számos határfelületen és szerkezetben, ami segít a fononszórás növelésében, ugyanakkor a felületen az elektronszórás növekedése kisebb, így alacsonyabb hővezető képesség és nagyobb elektromos vezetőképesség érhető el. s anyag.
14. A kvázikristályos anyagok olyan kristályszerű anyagok, amelyek nem rendelkeznek transzlációs szimmetriával, és általában olyan szimmetriatengelyekkel rendelkeznek, amelyekkel a kristályok nem rendelkeznek, például öt-, tíz- és tizenkétszeres forgástengelyekkel. A kvázikristályok és a szupravezetők az 1980-as években a kondenzált anyagok fizikájában elért két fontos előrelépésként szerepeltek. Felfedezésük óta a szerkezetükkel és fizikai tulajdonságaikkal kapcsolatos kutatások jelentős előrelépést értek el. A kvázikristályos anyagok anyagszerkezetének sajátosságaiból adódik az elektronszerkezetük sajátossága.
15. A kvázikristályos anyag szokatlanul széles hőmérsékleti alkalmazkodóképességgel rendelkezik. Ez eltér a hagyományos félvezető vezetési mechanizmustól. Termoelektromos potenciálja és elektromos vezetőképessége a hőmérséklet növekedésével nő, míg a hővezető képessége a hőmérséklet növekedésével enyhén növekszik. Egyes kvázikristályos anyagok porózus szerkezettel is rendelkeznek, ami szintén előnyös az anyag hővezető képességének csökkentése szempontjából. A közönséges ötvözetekkel összehasonlítva a kvázikristályos anyagok hővezető képessége több mint két nagyságrenddel alacsonyabb, mint a közönséges ötvözeteké, és a kvázikristályos minták minősége jobb.
16. Minél tökéletesebb a szerkezet, annál kisebb a hővezető képessége, ami a kvázikristályokat nagyon előnyössé teszi hőelektromos anyagként. Ezenkívül a kvázikristályok számos más kiváló fizikai tulajdonsággal is rendelkeznek, mint például a korrózióállóság, az oxidációval szembeni ellenállás, a nagy keménység és a hőstabilitás. Röviden, a kvázikristályos anyagok mint feltörekvő anyagrendszer számos kiváló tulajdonsággal rendelkeznek, és jó alkalmazási kilátásokkal rendelkeznek a termoelektromos energiatermelés és az elektromos hűtés területén.
17. Az elektromos hűtést már több mint 20 éve használják biológiai és orvosi műszerekben. A zajmentesség, a rezgésmentesség, a kis méret és a kényelmes használat előnyeivel egy sor új terméket fejlesztettek ki sikeresen, mint például a PCR-műszer, a ventilátor légszivattyú, a krioszike, a szövetszeletelő hidegasztal stb. Az elektromos hűtés másik fontos alkalmazása az alacsony hőmérsékletű környezet biztosítása a szupravezető anyagok használatához. Mivel a magas hőmérsékletű szupravezető anyagokból készült eszközök alkalmazása a hűtési technológiától függ, a jelenlegi hűtés hűtőközegeket használ (például folyékony hélium, folyékony nitrogén), amelyeket gyakran kell pótolni, ami nagyon kényelmetlen, és bonyolult hűtőberendezéseket kell használni.
18. Ezért ha az alacsony hőmérsékleti tartományban (a folyékony hélium hőmérséklete alatt) jó teljesítményű termoelektromos anyagokat lehet előállítani, az elősegíti a szupravezető technológia gyors fejlődését. Általánosságban elmondható, hogy a termoelektromos energiatermelés és az elektromos hűtéstechnológia alkalmazása során még mindig számos problémát nem sikerült megoldani. A termoelektromos eszközök alkalmazásának hátránya az alacsony hatásfok és a magas költségek. Ezért az elektromos hűtést és energiatermelést elsősorban olyan alkalmazásokban használják, amelyek nem az energiaátalakítás hatékonyságát veszik alapul. A fő szempont az alkalomra. A nagy teljesítményű termoelektromos anyagok fejlesztésével és a termoelektromos technológia fejlesztésével úgy gondolják, hogy a termoelektromos eszközök alkalmazása egyre szélesebb körűvé válik.
Ezt a cikket a Longchang Chemical R&D Department írta. Ha másolni és újranyomtatni szeretné, kérjük, adja meg a forrást.
