Introduktion
For at forbedre og optimere termoelektriske materialer er det nødvendigt at undersøge deres termofysiske og termoelektriske egenskaber. Sammen med laserflash-instrumenterne tilbyder NETZSCH nu også Elektrisk ledningsevne (SBA)Elektrisk ledningsevne er en fysisk egenskab, der angiver et materiales evne til at tillade transport af en elektrisk ladning.SBA 458 Nemesis® (figur 1) til samtidig måling af Elektrisk ledningsevne (SBA)Elektrisk ledningsevne er en fysisk egenskab, der angiver et materiales evne til at tillade transport af en elektrisk ladning.elektrisk ledningsevne og Seebeck-koefficienten. Elektrisk ledningsevne (SBA)Elektrisk ledningsevne er en fysisk egenskab, der angiver et materiales evne til at tillade transport af en elektrisk ladning.SBA 458 Nemesis® har mange særlige egenskaber med hensyn til brugervenlighed og høj målepræcision.
Eksempel på måling
Når man udvikler højtydende termoelektriske materialer, bør målet være lav Termisk ledningsevneVarmeledningsevne (λ med enheden W/(m-K)) beskriver transporten af energi - i form af varme - gennem et masselegeme som følge af en temperaturgradient (se fig. 1). Ifølge termodynamikkens anden lov strømmer varmen altid i retning af den laveste temperatur.varmeledningsevne og høje værdier for den elektriske ledningsevne og Seebeck-koefficienten. Disse egenskaber er også fordelagtige, når der kræves høj målepræcision. Jo højere målesignalet er, desto lavere er kanteffekterne. Samtidig er varmeledningsevnen i termoelektriske materialer lav, hvilket er med til at sikre en homogen temperaturfordeling i prøven. Men hvis prøven er meget varmeledende og kun udviser en small termoelektrisk effekt, er det langt sværere at foretage målinger. Den mindste asymmetri eller dårlige termiske forbindelse til varmelegemerne kan føre til, at der dannes inhomogene temperaturprofiler i prøven, hvilket resulterer i øgede måleusikkerheder. I den forbindelse er ren nikkel et materiale, der ofte bruges til præcisionstest på Seebeck-instrumenter.
Figur 2 viser målinger på rent nikkel sammenlignet med litteraturdata. Det er tydeligt, at de målepunkter, der er bestemt ved hjælp af Elektrisk ledningsevne (SBA)Elektrisk ledningsevne er en fysisk egenskab, der angiver et materiales evne til at tillade transport af en elektrisk ladning.SBA 458, er i meget god overensstemmelse med litteraturdata og alle ligger inden for ±5 %. Dette viser, at Elektrisk ledningsevne (SBA)Elektrisk ledningsevne er en fysisk egenskab, der angiver et materiales evne til at tillade transport af en elektrisk ladning.SBA 458 er betydeligt bedre end specifikationen med hensyn til måleusikkerhed, selv for materialer, der er vanskelige at måle, som f.eks. nikkel.
Sammenfatning
Kun ved hjælp af den komplekse måleopstilling - med to ekstra varmelegemer, strømstifter og beklædte termoelementer, der er fastgjort nedefra, og et defineret kontakttryk, der styres ved hjælp af fjedre - er det nu også muligt at udføre målinger på materialer med en meget lav Seebeck-koefficientSeebeck-koefficienten er forholdet mellem den inducerede termoelektriske spænding og temperaturforskellen mellem to punkter på en elektrisk leder.Seebeck-koefficient og en forholdsvis høj Termisk ledningsevneVarmeledningsevne (λ med enheden W/(m-K)) beskriver transporten af energi - i form af varme - gennem et masselegeme som følge af en temperaturgradient (se fig. 1). Ifølge termodynamikkens anden lov strømmer varmen altid i retning af den laveste temperatur.varmeledningsevne.