Introduction
Afin d'améliorer et d'optimiser les matériaux thermoélectriques, il est nécessaire d'étudier leurs propriétés thermophysiques et thermoélectriques. Outre les instruments à flash laser, NETZSCH propose désormais le Conductivité électrique (SBA)La conductivité électrique est une propriété physique indiquant la capacité d'un matériau à permettre le transport d'une charge électrique. SBA 458 Nemesis® (figure 1) pour la mesure simultanée de la Conductivité électrique (SBA)La conductivité électrique est une propriété physique indiquant la capacité d'un matériau à permettre le transport d'une charge électrique.conductivité électrique et du Coefficient SeebeckLe coefficient Seebeck est le rapport entre la tension thermoélectrique induite et la différence de température entre deux points d'un conducteur électrique.coefficient Seebeck. Le Conductivité électrique (SBA)La conductivité électrique est une propriété physique indiquant la capacité d'un matériau à permettre le transport d'une charge électrique. SBA 458 Nemesis® présente de nombreuses caractéristiques particulières en ce qui concerne la facilité d'utilisation et la haute précision des mesures.
Exemple de mesure
Lors du développement de matériaux thermoélectriques de haute performance, l'objectif devrait être une faible Conductivité thermiqueLa conductivité thermique (λ avec l'unité W/(m-K)) décrit le transport d'énergie - sous forme de chaleur - à travers un corps de masse sous l'effet d'un gradient de température (voir fig. 1). Selon la deuxième loi de la thermodynamique, la chaleur s'écoule toujours dans la direction de la température la plus basse.conductivité thermique et des valeurs élevées pour la Conductivité électrique (SBA)La conductivité électrique est une propriété physique indiquant la capacité d'un matériau à permettre le transport d'une charge électrique.conductivité électrique et le Coefficient SeebeckLe coefficient Seebeck est le rapport entre la tension thermoélectrique induite et la différence de température entre deux points d'un conducteur électrique.coefficient Seebeck. Ces propriétés sont également avantageuses lorsqu'une grande précision de mesure est requise. Plus le signal de mesure est élevé, moins les effets de bord sont importants. Parallèlement, la Conductivité thermiqueLa conductivité thermique (λ avec l'unité W/(m-K)) décrit le transport d'énergie - sous forme de chaleur - à travers un corps de masse sous l'effet d'un gradient de température (voir fig. 1). Selon la deuxième loi de la thermodynamique, la chaleur s'écoule toujours dans la direction de la température la plus basse.conductivité thermique des matériaux thermoélectriques est faible, ce qui contribue à garantir une répartition homogène de la température dans l'échantillon. Toutefois, si l'échantillon est fortement thermoconducteur et ne présente qu'un effet thermoélectrique ( small ), les mesures sont beaucoup plus difficiles à réaliser. La moindre asymétrie ou une mauvaise connexion thermique avec les éléments chauffants peut entraîner la formation de profils de température inhomogènes à l'intérieur de l'échantillon, ce qui accroît les incertitudes de mesure. À cet égard, le nickel pur est un matériau souvent utilisé pour les tests de précision sur les instruments Seebeck.
La figure 2 montre des mesures effectuées sur du nickel pur en comparaison avec les données de la littérature. Il est évident que les points de mesure déterminés au moyen du Conductivité électrique (SBA)La conductivité électrique est une propriété physique indiquant la capacité d'un matériau à permettre le transport d'une charge électrique. SBA 458 sont en très bon accord avec les données de la littérature et se situent tous dans la plage de ±5%. Cela montre que le Conductivité électrique (SBA)La conductivité électrique est une propriété physique indiquant la capacité d'un matériau à permettre le transport d'une charge électrique. SBA 458 est nettement meilleur que la spécification en ce qui concerne l'incertitude de mesure, même pour des matériaux difficiles à mesurer comme le nickel.
Résumé
Ce n'est qu'en raison de la complexité du dispositif de mesure - avec deux chauffages supplémentaires, des pointes de courant et des thermocouples sous gaine fixés par le bas et une pression de contact définie contrôlée par des ressorts - qu'il est désormais possible d'effectuer des mesures sur des matériaux ayant un Coefficient SeebeckLe coefficient Seebeck est le rapport entre la tension thermoélectrique induite et la différence de température entre deux points d'un conducteur électrique.coefficient Seebeck très faible et une Conductivité thermiqueLa conductivité thermique (λ avec l'unité W/(m-K)) décrit le transport d'énergie - sous forme de chaleur - à travers un corps de masse sous l'effet d'un gradient de température (voir fig. 1). Selon la deuxième loi de la thermodynamique, la chaleur s'écoule toujours dans la direction de la température la plus basse.conductivité thermique comparativement élevée.