熱電材料是什么_熱電材料有哪些

熱電材料是什么

熱電材料是一種能將熱能和電能相互轉換的功能材料，1823年發(fā)現(xiàn)的塞貝克效應和1834年發(fā)現(xiàn)的珀耳帖效應為熱電能量轉換器和熱電制冷的應用提供了理論依據(jù)。

隨著空間探索興趣的增加、醫(yī)用物理學的進展以及在地球難于日益增加的資源考察與探索活動，需要開發(fā)一類能夠自身供能且無需照看的電源系統(tǒng)，熱電發(fā)電對這些應用尤其合適。

熱電材料有哪些

熱電熱材料的選擇可依其運作溫度分為三類：

（1）碲化鉍及其合金：這是被廣為使用于熱電致冷器的材料，其最佳運作溫度《450℃。

（2）碲化鉛及其合金：這是被廣為使用于熱電產(chǎn)生器的材料，其最佳運作溫度大約為1000℃。

（3）硅鍺合金：此類材料亦常應用于熱電產(chǎn)生器，其最佳運作溫度大約為1300℃。

隨著納米科技相關研究蓬勃發(fā)展，熱電材料應用的相關研究亦是歐美日各國在納米科技中全力發(fā)展的重點之一，不論在理論方面或實驗方面均有很大的研究空間，納米材料具有比塊材更大的界面，以及量子局限化效應，故納米結構的材料具有新的物理性質(zhì)，產(chǎn)生新的界面與現(xiàn)象，這對提升ZT（熱電優(yōu)值）值遭遇瓶頸的熱電材料預期應有突破性的改善，故納米科技被視為尋找高ZT值熱電材料的希望。

熱電材料的應用意義

對于遙遠的太空探測器來說，放射性同位素供熱的熱電發(fā)電器是唯一的供電系統(tǒng)。已被成功的應用于美國宇航局發(fā)射的“旅行者一號”和“伽利略火星探測器”等宇航器上。利用自然界溫差和工業(yè)廢熱均可用于熱電發(fā)電，它能利用自然界存在的非污染能源，具有良好的綜合社會效益。

利用帕爾帖效應制成的熱電制冷機具有機械壓縮制冷機難以媲美的優(yōu)點：尺寸小、質(zhì)量輕、無任何機械轉動部分，工作無噪聲，無液態(tài)或氣態(tài)介質(zhì)，因此不存在污染環(huán)境的問題，可實現(xiàn)精確控溫，響應速度快，器件使用壽命長。還可為超導材料的使用提供低溫環(huán)境。另外利用熱電材料制備的微型元件用于制備微型電源、微區(qū)冷卻、光通信激光二極管和紅外線傳感器的調(diào)溫系統(tǒng)，大大拓展了熱電材料的應用領域。

因此，熱電材料是一種有著廣泛應用前景的材料，在環(huán)境污染和能源危機日益嚴重的今天，進行新型熱電材料的研究具有很強的現(xiàn)實意義。