自制“土”仪器“玩”出科研高精尖

用掌心的温热,就能让一个小小电扇转起来,这就是热电材料的神奇之处。这种能源材料,在太空、环保领域有着独特的用途。二十多年前,中国在这一领域完全不被国际重视,如今中国研制的热电材料、热电器件的性能已领跑世界。带动国内这一领域发展的“排头兵”中有一位从日本留学归来的研究者——中科院上海硅酸盐研究所研究员陈立东。 在纳米和原子尺度寻找热电器件 利用热能发电的传统方法,就是将水加热变成蒸汽,再用蒸汽推动涡轮来发电。可有些材料却可以直接用热能激发电子,形成电流。早在1821年,科学家就发现了这种奇特的“热电效应”——如果人类可以利用这种方式发电,那么很多现在废弃的热能,都能充分利用起来。比如,工厂里现在很难回收利用的200℃至400℃的余热,乃至汽车尾气、垃圾焚烧等余热也都能“变废为宝”。 “早在本世纪初,美国国家航空航天局(NASA)喷气推进实验室(JPL)就成立了研究小组,专门从事空间应用热电技术的研发。”陈立东2001年刚......阅读全文

陈立东研究员:自制“土”仪器“玩”出科研高精尖

   用掌心的温热,就能让一个小小电扇转起来,这就是热电材料的神奇之处。这种能源材料,在太空、环保领域有着独特的用途。二十多年前,中国在这一领域完全不被国际重视,如今中国研制的热电材料、热电器件的性能已领跑世界。带动国内这一领域发展的“排头兵”中有一位从日本留学归来的研究者———中科院上海硅酸盐研究

自制“土”仪器“玩”出科研高精尖

  用掌心的温热,就能让一个小小电扇转起来,这就是热电材料的神奇之处。这种能源材料,在太空、环保领域有着独特的用途。二十多年前,中国在这一领域完全不被国际重视,如今中国研制的热电材料、热电器件的性能已领跑世界。带动国内这一领域发展的“排头兵”中有一位从日本留学归来的研究者——中科院上海硅酸盐研究所研

功能材料学家陈立泉:宁静致远

  ●1979年国外提出锂离子电池的概念,陈立泉的实验室也在那时候成立。  ●1997年9月,陈立泉建成中国第一条锂离子电池中试生产线。由于没有经验可资借鉴,在这条生产线上,陈立泉当了一年多“工人”。  ●2001年,陈立泉专门到上海拜访了时任“863”计划电动汽车重大专项负责人万钢

“百人计划”陈立东携手德国学者发现柔性半导体材料αAg2S

  金属和陶瓷/半导体具有迥然不同的力学性能,如金属具有良好的延展性、塑性、易加工等特性,而陶瓷和半导体则表现为脆性、塑性差、不易加工等特性。人类的生存和发展离不开这些基础材料的研究,目前金属和陶瓷/半导体已走进了人们生产和生活的方方面面,但它们力学性能的差异导致了两者几乎孑然相反的应用领域。特别由

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

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

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

上海硅酸盐所在有机无机复合热电材料领域取得进展

  有机-无机复合热电材料不仅具有有机材料质轻、高延展性、低成本、易制备等优点,而且可以获得比纯有机材料更加优异的热电性能,近年来持续受到热点关注。然而,传统的采用原位聚合或机械混合法制得的有机/无机复合热电材料,存在着无机纳米颗粒难分散、易氧化、粒径大小难以控制以及无机相添加量过大(通常>25wt

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

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)

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。

类液态热电材料服役稳定性研究中取得进展

  最近,中国科学院上海硅酸盐研究所副研究员仇鹏飞、研究员史迅、陈立东与美国西北大学教授G. Jeffrey Snyder、德国吉森大学教授Jürgen Janek等合作,深入解析了类液态热电材料中可移动离子在外场作用下的迁移和析出机理,结合理论和实验提出“类液态”离子能否从材料中析出的热力学稳定极

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

《科学》:日美联合开发高效热电转换材料

日本《读卖新闻》日前报道说,日本和美国科研人员合作开发出一种新型热电转换材料,其效率达到常规热电转换材料的约2倍。 在两种金属组成的回路中,如果两个接触点之间产生温度差,电子的状态会发生变化形成电流。这种热电转换现象被叫做“塞贝克效应”,也称第一热电效应。 据报道,日本大阪大学教授山中伸介和美国俄亥

理化所在热电材料性能优化方面取得进展

热电能源转换技术可实现电能和热能的直接相互转化,具有安静、可靠、易维护和体积小等优点,在工业余废热的回收应用、全固态制冷等方面具有重要应用前景。将热电转换技术应用于实际的主要障碍是低转换效率,能量转换效率直接取决于材料的无量纲热电优值zT。优化热电性能的一般策略是改善电输运性能和破坏热输运路径。熵工