中美合作发现晶体微观结构高性能热电材料
中科院上海硅酸盐研究所科研人员与美国密歇根大学和西北大学研究人员合作,合成了一种既不同于寻常晶粒取向随机的多晶材料、也不同于无晶界的单晶材料、具有高度取向性的马赛克晶体热电材料,从而实现了类似玻璃材料的极低热导率和晶体材料的优异电输运性能,其热电优值远高于普通多晶材料体系。相关研究成果日前发表于《先进材料》。 除太阳能和风能等绿色能源外,自然界和人类活动中还存在着能量巨大的耗散余废热未被有效回收利用。基于热电转换材料的新型清洁能源技术可将这些低品质的热能回收转换成有用的电能,具有零排放、安全可靠和使用温度范围广等显著优点。 具有马赛克晶体微观结构的材料具有极其优异的热电性能。传统马赛克晶体的制备一般采用闪冷法,即将材料加热至高温,采用超快冷却迫使结构中的缺陷无法扩散至材料表面。然而,热电材料的热导率一般很小,无法获得足够快的冷却速度,因而具有马赛克晶体微观结构的热电材料的研究一直是个空白。 上海硅酸盐所史迅、许钫钫、陈......阅读全文
中美合作发现晶体微观结构高性能热电材料
中科院上海硅酸盐研究所科研人员与美国密歇根大学和西北大学研究人员合作,合成了一种既不同于寻常晶粒取向随机的多晶材料、也不同于无晶界的单晶材料、具有高度取向性的马赛克晶体热电材料,从而实现了类似玻璃材料的极低热导率和晶体材料的优异电输运性能,其热电优值远高于普通多晶材料体系。相关研究成果日前发表于
上海硅酸盐所合成具有马赛克晶体微观结构的热电材料
随着环境和能源问题的日益凸显,新型清洁能源技术的开发利用备受各国瞩目。除太阳能和风能等绿色能源外,自然界和人类活动中还存在着能量巨大的耗散余废热未被有效回收利用。基于热电转换材料的新型清洁能源技术可将这些低品质的热能回收转换成有用的电能,具有零排放、安全可靠和使用温度范围广等显著优点。
半导体热电材料
半导体热电材料(英文名:semiconductor thermoelectric material)指具有较大热电效应的半导体材料,亦称温差电材料。它能直接把热能转换成电能,或直接由电能产生致冷作用。 1821年,德国塞贝克(see—beck)在金属中发现温差电效应,仅在测量温度的温差电偶
蛋白晶体高度稳定晶体框架材料问世
近日,德国亥姆霍兹柏林研究中心和复旦大学江明院士课题组将伴刀豆球蛋白A与辅助分子(碳水化合物)以及罗丹明连接起来,帮助蛋白质对称排列,联合研究开发出了一种全新的材料——蛋白质晶体框架材料,形成高度稳定的晶体,而且形成了可控制的互穿网络。在这一过程中,碳水化合物首先与蛋白结合,然后罗丹明开始二聚化
柔性热电材料研究获进展
近日,许昌学院教授郑直团队在环境友好、低成本制备高效率热电材料和技术方面取得重要进展,获得了室温水溶液反应快速、结构独特且性能优越的硒化银热电薄膜与器件。相关研究成果以“面向商用柔性热电器件的微结构定制β-硒化银(β-Ag2Se)薄膜”为题在线发表于材料科学领域期刊《先进材料》 可穿戴设备让人
欧盟积极开发应用热电材料
作为欧盟第七研发框架计划(FP7)科技成果之一的新兴热电材料(Thermoelectric Materials),采用现代纳米结构合成技术,主要由三大类材料组成:硅基复合材料、碲基复合材料和金属硫化物复合材料。热电材料通过“热”端和“冷”端之间的温度差产生电流,导电隔热特性愈好效率愈高,一般情
柔性热电材料研究获进展
近日,许昌学院教授郑直团队在环境友好、低成本制备高效率热电材料和技术方面取得重要进展,获得了室温水溶液反应快速、结构独特且性能优越的硒化银热电薄膜与器件。相关研究成果以“面向商用柔性热电器件的微结构定制β-硒化银(β-Ag2Se)薄膜”为题在线发表于材料科学领域期刊《先进材料》 可穿戴设备
有机热电材料研究取得进展
近日,中国科学院工程热物理研究所储能研发中心和中科院化学研究所有机固体重点实验室合作,在提升材料热电性能方面取得重要进展,为一系列二维热电材料性能的提升提供了研究思路。 有机热电材料具有导热系数低、分子多样性、无毒、易加工等优点,被认为是可穿戴传感器和便携式冰箱的理想材料。同时,二维过渡金属
热电偶测温仪常用热电偶材料
热电偶分度号 热电极材料 使用温度范围(℃) 正极 负极 S 铂铑合金(铑含量10 %) 纯铂 0-1400 R 铂铑合金(铑含量13 %) 纯铂 0-1400 B 铂铑合金(铑含量30%) 铂铑合金(铑含量6% ) 0-1400 K 镍铬 镍硅 -200-+1000 T 纯铜 铜镍
二维声子/三维电荷传输特性提高n型SnSe晶体材料热电性能
Science: 热电转换技术是一种利用半导体材料直接将热能与电能进行相互转换的技术。热电转换效率是衡量热电材料性能的关键指标,它主要取决于材料的性能平均ZT优值。南方科技大学何佳清团队联合北京航空航天大学赵立东团队等人利用硒化锡(SnSe)的层间最低热传导特性(二维声子传输),通过电子掺杂促
原子“搭建”晶体-有望实现定制不同用途晶体材料
英国研究人员首次能够观看晶体由原子一个一个地“搭建”而成的全过程,这赋予了他们令人难以置信的控制纳米微观结构的能力。这项被称为纳米晶体测量学(Nanocrystallometry)的新技术有望用于定制具有不同用途的晶体,比如净水剂或者隐形斗篷等。 “这是第一次我们可以真正拍摄到单个原子的运动,
热电偶测温的原理及热电极材料的要求
热电偶测温的基本原理是热电效应。在由两种不同材料的导体A和B所组成的闭合回路中,当A和B的两个接点处于不同温度T和To时,在回路中就会产生热电势。这就是所谓的塞贝克效应。导体A和B称为热电极。温度较高的一端(T>叫工作端(通常焊接在一起);温度较低的一端(To>叫自由端(通常处于某个恒定的温度下>。
宁波材料所在热电材料研究方面取得系列进展
基于半导体材料的塞贝克效应或帕尔贴效可实现热能与电能直接相互转换,包括热电制冷和热电发电两种应用形式。热电制冷器件具有结构紧凑、无噪声、无磨损、无泄漏等特点,已广泛应用于局部冷却或温度控制;热电发电器件可为无人区信号发射装置、深空探测器、植入式医疗器械等提供电源,更重要的是可以作为一种实现余热能
热电偶的电极材料要求
1、在测温范围内,热电性质稳定,不随时间而变化,有足够的物理化学稳定性,不易氧化或腐蚀; 2、电阻温度系数小,导电率高,比热小; 3、测温中产生热电势要大,并且热电势与温度之间呈线性或接近线性的单值函数关系; 4、材料复制性好,机械强度高,制造工艺简单,价格便宜。
半导体热电材料类别划分
低温材料 工作温度约为200℃,主要是Bi2Te3及Bi2Te3为基的固溶体合金材料,常用于温差致冷,小功率的温差发电器(如心脏起搏器)和级联温差发电机的低温段。温差电材料的转换效率一般为3%~4%。中温材料 工作温度约为500~600℃,主要是PbTe、GeTe、AgSbTe2或其合金
热电能源材料研究获突破
北京航空航天大学赵立东利用硒化锡独有的特殊电子能带结构和多谷效应,可以将其在300K~773K宽温区范围内的热电性能大幅提高,从而使硒化锡在新能源领域的应用迈出了关键一步。相关成果11月26日发表于《科学》。 热电转换技术是一种利用半导体材料直接将热能与电能进行相互转换的技术。该技术凭借系统体
热电阻测温原理及材料
热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜,此外,现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。
热电偶的绝缘材料
电工常用的绝缘材料按其化学性质不同,可分为无机绝缘材料、有机绝缘材料和混合绝缘材料,绝缘材料又称电介质。通俗地讲,绝缘材料就是能够阻止电流在其中通过的材料,即不导电材料。 1)有机绝缘材料 有机绝缘材料有∶虫胶、树脂、橡胶、棉纱、纸、麻、人造丝等,大多用以制造绝缘漆、绕组导线的被覆绝缘物等。
热电偶丝的材料介绍
中文名称热电偶丝英文名称thermocouple wire定 义构成热电偶两热电极的金属丝或合金丝。应用学科机械工程(一级学科),仪器仪表材料(二级学科),测温材料(仪器仪表)(三级学科)
宁波材料所热电材料性能调控研究取得系列进展
热电转换材料能够实现热能与电能直接相互转换,在航空航天特殊电源/热流管理、余热/废热发电和便携制冷等领域有着重要应用。热电性能由无量纲优值(ZT=S2σ T/κ)来表征,高转换效率需要尽可能提高材料的功率因子S2σ 以及尽可能降低热导率κ。近期,围绕SnSe和SnTe等几类环境友好的新型热电材料
热电新材料可防热量浪费
硒化锡材料成为回收利用废热领域研究领跑者 化石燃料通过生成热量造就了现代社会,但这一过程中的大部分热量都被浪费了。研究人员试图使用被称为“热电”的半导体设备回收一些热量,但它们中的大多数仍旧十分低效且昂贵。 现在,美国伊利诺伊州的科学家报告称,他们利用一种廉价的常见材料创造了迄今
热电新材料可防热量浪费
化石燃料通过生成热量造就了现代社会,但这一过程中的大部分热量都被浪费了。研究人员试图使用被称为“热电”的半导体设备回收一些热量,但它们中的大多数仍旧十分低效且昂贵。 现在,美国伊利诺伊州的科学家报告称,他们利用一种廉价的常见材料创造了迄今为止回收效率最高的热电。研究人员称,在该过程中,他们
科研团队合成出高性能热电材料
随着社会经济的发展,人们对清洁能源的需求不断增加,新型能源材料应运而生,成为科学家们重点研发的对象。 “此次我们研究的有机热电材料正是一种新型清洁能源材料,具有质量较轻、柔性、可溶液化加工等优势。因此它不仅在有机热电器件中能够得到好的应用,还可以在钙钛矿太阳能电池、有机太阳能电池、有机场效应晶体
热电偶的电极材料的要求
热电偶的形成原理很复杂,大致可理解为不同材料在温度作用下载流子活跃程度不同,而向另一端(另一种材料)扩散的结果。所以不是任意两种导体皆可组成热电偶的(必须活跃程度不同)。很多情况下两根不同材料的金属丝是可以构成热电偶的,不过是否具有应用价值就不一定了。通常所说的不同用途的热电偶往往是特指热电偶。从理
半赫斯勒热电材料性能显著提高
据美国物理学家组织网1月26日(北京时间)报道,一个由美国波士顿学院、麻省理工学院等多家大学组成的合作小组,采用纳米技术成功将一种普通块状半导体材料p型half-Heusler(半赫斯勒)结构的热电品质参数提高了60%—90%。研究人员表示,提高品质参数将为研制从汽车排放系统、发电
日本科学家发现低温热电材料,具有低温高热电效应
日本科学家日前发现一种低温热电材料,该材料能在低温条件下显示出比铋系热电材料高出100倍以上的热电效应。实验表明,这种铁化合物的结晶尺寸越大,实际电热效应就越大。 热电转换材料能够使电能与热能直接转换,可用于废热发电以及不使用氟利昂的冷冻装置。热电转换材料中以铋化合物较为常见,而超导材料等运行
中德联合研发出蛋白晶体框架材料
近日,德国亥姆霍兹柏林研究中心和复旦大学江明院士课题组将伴刀豆球蛋白A与辅助分子(碳水化合物)以及罗丹明连接起来,帮助蛋白质对称排列,联合研究开发出了一种全新的材料——蛋白质晶体框架材料,形成高度稳定的晶体,而且形成了可控制的互穿网络。在这一过程中,碳水化合物首先与蛋白结合,然后罗丹明开始二聚化
rTIAL纳米晶体材料的合成
纳米晶体材料的合成一直面临产量与尺寸的问题。本研究的目的在于采用行星式高能球磨机研发一种合成纳米-TiAl晶体的革新性方法。本研究采用了德国 Fritsch公司的P4----可变转动速率比行星式高能球磨机,使用碳化钨的研磨装置,利用机械合金的方法,而无需其他的操作,最大限度的降低了样品 的
全球最小晶体管抛弃硅材料
北京时间10月7日晚间消息,美国劳伦斯伯克力国家实验室(以下简称“伯克力实验室”)教授阿里-加维(Ali Javey)领导的一个研究小组日前利用碳纳米管和一种称为二硫化钼的化合物开发出了全球最小的晶体管。 晶体管由三个终端组成:源极(Source)、漏极(Drain)和栅极(Gate)。电流从
“智能材料”可使蛋白质形成晶体
英国科学家已经研发出了一种新方法,利用“智能材料”来使蛋白质结晶,这种智能材料能记住分子的形状和“性格”。科学家们表示,发表于6月20日《美国国家科学院院刊》上的这项最新技术,有望通过帮助科学家确定靶向蛋白的结构从而研发出新药。 研发新药的过程一般如下:科学家们会先找出一个与疾病有关的蛋白