Johdanto
Lämpösähköisten materiaalien parantamiseksi ja optimoimiseksi on tarpeen tutkia niiden termofysikaalisia ja lämpösähköisiä ominaisuuksia. Lasersalamalaitteiden lisäksi NETZSCH tarjoaa nyt myös Sähkönjohtavuus (SBA)Sähkönjohtavuus on fysikaalinen ominaisuus, joka ilmaisee materiaalin kykyä siirtää sähkövarausta.SBA 458 Nemesis® (kuva 1), jolla voidaan mitata samanaikaisesti sähkönjohtavuutta ja Seebeck-kerrointa. Sähkönjohtavuus (SBA)Sähkönjohtavuus on fysikaalinen ominaisuus, joka ilmaisee materiaalin kykyä siirtää sähkövarausta.SBA 458 Nemesis® -laitteella on monia erityispiirteitä, jotka liittyvät helppokäyttöisyyteen ja suureen mittaustarkkuuteen.
Mittaus Esimerkki
Kehitettäessä tehokkaita lämpösähköisiä materiaaleja tavoitteena olisi oltava alhainen LämmönjohtavuusLämmönjohtavuus (λ, yksikkö W/(m-K)) kuvaa lämmön muodossa olevan energian kulkeutumista massakappaleen läpi lämpötilagradientin vaikutuksesta (ks. kuva 1). Termodynamiikan toisen lain mukaan lämpö virtaa aina alemman lämpötilan suuntaan.lämmönjohtavuus ja korkeat sähkönjohtavuuden ja Seebeckin kertoimen arvot. Näistä ominaisuuksista on etua myös silloin, kun vaaditaan suurta mittaustarkkuutta. Mitä suurempi mittaussignaali, sitä pienemmät ovat reunavaikutukset. Samalla lämpösähköisten materiaalien LämmönjohtavuusLämmönjohtavuus (λ, yksikkö W/(m-K)) kuvaa lämmön muodossa olevan energian kulkeutumista massakappaleen läpi lämpötilagradientin vaikutuksesta (ks. kuva 1). Termodynamiikan toisen lain mukaan lämpö virtaa aina alemman lämpötilan suuntaan.lämmönjohtavuus on alhainen, mikä auttaa takaamaan homogeenisen lämpötilajakauman näytteessä. Jos näyte on kuitenkin hyvin lämpöjohtava ja sillä on vain small termoelektrinen vaikutus, mittaukset ovat huomattavasti vaikeampia suorittaa. Pienimmätkin epäsymmetriat tai huono lämpöyhteys lämmittimiin voivat johtaa epähomogeenisten lämpötilaprofiilien muodostumiseen näytteen sisällä, mikä lisää mittausepävarmuutta. Tältä osin puhdas nikkeli on materiaali, jota käytetään usein Seebeck-mittareiden tarkkuustesteissä.
Kuvassa 2 esitetään puhtaalla nikkelillä suoritettuja mittauksia verrattuna kirjallisuustietoihin. On ilmeistä, että Sähkönjohtavuus (SBA)Sähkönjohtavuus on fysikaalinen ominaisuus, joka ilmaisee materiaalin kykyä siirtää sähkövarausta.SBA 458 -laitteella määritetyt mittauspisteet ovat erittäin hyvässä yhteisymmärryksessä kirjallisuustietojen kanssa, ja kaikki ovat ±5 prosentin alueella. Tämä osoittaa, että Sähkönjohtavuus (SBA)Sähkönjohtavuus on fysikaalinen ominaisuus, joka ilmaisee materiaalin kykyä siirtää sähkövarausta.SBA 458 on mittausepävarmuuden osalta huomattavasti spesifikaatiota parempi, jopa nikkelin kaltaisten vaikeasti mitattavien materiaalien osalta.
Yhteenveto
Ainoastaan monimutkaisen mittausasetelman avulla - jossa on kaksi lisälämmitintä, virtatapit ja alhaalta kiinnitetyt vaipalliset termoparit sekä jousien avulla säädetty tietty kosketuspaine - on nyt mahdollista suorittaa mittauksia myös materiaaleille, joilla on hyvin alhainen Seebeck-kerroinSeebeck-kerroin on indusoidun lämpösähköisen jännitteen ja sähköjohtimen kahden pisteen välisen lämpötilaeron suhde.Seebeck-kerroin ja verrattain korkea LämmönjohtavuusLämmönjohtavuus (λ, yksikkö W/(m-K)) kuvaa lämmön muodossa olevan energian kulkeutumista massakappaleen läpi lämpötilagradientin vaikutuksesta (ks. kuva 1). Termodynamiikan toisen lain mukaan lämpö virtaa aina alemman lämpötilan suuntaan.lämmönjohtavuus.