Giriş
Termoelektrik malzemeleri geliştirmek ve optimize etmek için termofiziksel ve termoelektrik özelliklerini araştırmak gerekir. Lazer flaş cihazlarının yanı sıra NETZSCH artık elektrik iletkenliği ve Seebeck katsayısının eşzamanlı ölçümü içinElektriksel İletkenlik (SBA)Elektriksel iletkenlik, bir malzemenin elektrik yükünün taşınmasına izin verme yeteneğini gösteren fiziksel bir özelliktir. SBA 458 Nemesis® (şekil 1) cihazını da sunmaktadır. SBA 458 Nemesis®, kullanım kolaylığı ve yüksek ölçüm hassasiyeti açısından birçok özelliğe sahiptir.
Ölçüm Örneği
Yüksek performanslı termoelektrik malzemelerin geliştirilmesinde hedef, düşük ısı iletkenliği ve elektrik iletkenliği ile Seebeck katsayısı için yüksek değerler olmalıdır. Bu özellikler, yüksek ölçüm hassasiyeti gerektiğinde de avantajlıdır. Ölçüm sinyali ne kadar yüksek olursa, kenar etkileri de o kadar düşük olur. Aynı zamanda, termoelektrik malzemelerin termal iletkenliği düşüktür ve numune içinde homojen bir sıcaklık dağılımını garanti etmeye yardımcı olur. Bununla birlikte, numune yüksek oranda termoiletken ise ve yalnızca small termoelektrik etki gösteriyorsa, ölçümlerin yapılması çok daha zordur. Asimetrilerin smallkurulması veya ısıtıcılarla zayıf termal bağlantı, numune içinde homojen olmayan sıcaklık profillerinin oluşmasına yol açarak ölçüm belirsizliklerinin artmasına neden olabilir. Bu açıdan saf nikel, Seebeck cihazlarında hassas testler için sıklıkla kullanılan bir malzemedir.
Şekil 2, literatür verileriyle karşılaştırmalı olarak saf nikel üzerinde yapılan ölçümleri göstermektedir. SBA 458 ile belirlenen ölçüm noktalarının literatür verileriyle çok iyi bir uyum içinde olduğu ve hepsinin ±%5 aralığında yer aldığı açıktır. Bu, SBA 458'in nikel gibi ölçümü zor malzemeler için bile ölçüm belirsizliği açısından spesifikasyondan önemli ölçüde daha iyi olduğunu göstermektedir.
Özet
Sadece iki ek ısıtıcı, akım pimleri ve alttan sabitlenmiş kılıflı termokupllar ve yaylar aracılığıyla kontrol edilen tanımlanmış bir temas basıncı ile karmaşık ölçüm düzeneği sayesinde, artık çok düşük Seebeck katsayısına ve nispeten yüksek termal iletkenliğe sahip malzemeler üzerinde de ölçüm yapmak mümkündür.