關(guān)于熱電材料性能導(dǎo)熱系數(shù)的測定相關(guān)知識
測量導(dǎo)熱系數(shù)時，應(yīng)盡量減少被測元件以輻射、對流和導(dǎo)熱等方式傳遞給周圍空氣的熱量。
測量元件導(dǎo)熱系數(shù)的方法有法和相對法。確定導(dǎo)熱系數(shù)時應(yīng)測量加熱器的功率。通常用電加熱器加熱元件，其功率由電流及電壓求得。測量時采用的元件幾何尺寸視材料的導(dǎo)熱性能而定。高導(dǎo)熱系數(shù)的半導(dǎo)體材料，其元件的長度對截面積之比值應(yīng)大一些，否則不易建立足夠大的溫差。當(dāng)元件的導(dǎo)熱系數(shù)較小時，應(yīng)采用小的元件，以避免產(chǎn)生太大的溫差，減少漏入周圍環(huán)境的熱量。短的元件使實驗過程中工況穩(wěn)定所需的時間縮短。對于短的半導(dǎo)體元件，不言而喻，元件和熱源、冷源之間的接觸熱阻應(yīng)很小，為此表面必須在機械加工后再拋光，使元件和冷、熱源均有平而光的接觸表面。裝配時在表面上還要抹一層油脂，或在元件表面掛錫后，與熱源或冷源焊接在一起。
漏熱量用實驗測定。測定時將元件換成另一件導(dǎo)熱系數(shù)很低、且其導(dǎo)熱系數(shù)數(shù)值已知的材料，通過試驗求出加入的熱量以及通過該替換物的熱量，即得到漏熱量。元件兩端的熱阻也用實驗測定，測定時取材料相同但長度不同的元件，放到測量系統(tǒng)內(nèi)，比較測量結(jié)果后求出熱阻。
上述方法曾用于測量半導(dǎo)體材料的導(dǎo)熱系數(shù)，溫度范圍為室溫至液氨溫度。當(dāng)實驗溫度升得很高時，向周圍環(huán)境的漏熱也達到很大的數(shù)值，測量精度下降。在這種情況下，宜用相對法測量元件的導(dǎo)熱系數(shù)。
相對法測量系統(tǒng)待測元件夾在兩塊標準材料塊之問，標準材料塊的導(dǎo)熱系數(shù)是已知的。試件、冷庫壓縮機組以及熱源外面用絕熱材料包裹以減少漏熱。盛放試件元件的容器，其容器壁被加熱，以保持壁面溫度與半導(dǎo)體元件的溫度相近。取流經(jīng)半導(dǎo)體元件的熱量，等于流經(jīng)元件上、下側(cè)標準材料塊的熱量平均值。元件、標準塊以及冷、熱源的表面均經(jīng)研磨加工，使其既光滑又平整，以改善熱接觸條件。因為熱電偶固定在標準塊上以及元件上，而不是埋在冷源和熱源上，故接觸電阻產(chǎn)生的溫差可以不考慮。
標準塊用的材料制成。原則上標準塊的導(dǎo)熱系數(shù)與元件材料的導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)有相同的數(shù)量級，以保證標準塊上的溫差與元件的溫差相近。
附BKTEM-Dx全自動熱電性能分析系統(tǒng)
BKTEM-Dx全自動熱電性能分析系統(tǒng)
關(guān)鍵詞：熱電材料，Seebeck系數(shù)，電導(dǎo)率， 電阻率，V-1裝置
產(chǎn)品介紹：
BKTEM-Dx熱電性能分析系統(tǒng)是一款全新的自動化熱電賽貝克系數(shù)測試儀，
該儀器實現(xiàn)了一體化設(shè)計，無需手動，電腦軟件上可以直接抽真空，設(shè)置溫
度，只要將樣品裝上之后，實現(xiàn)一鍵式的測量，電阻率及各個表格能夠直觀出
現(xiàn)，其測試性能遠超越國內(nèi)外熱電材料測試儀，不僅可以用于塊體材料同時也
可以用于薄材料的測試，是目前國內(nèi)高等院校和材料研究所的重要設(shè)備。
對于熱電材料的研究，熱電性能測試是*的試驗數(shù)據(jù)。BKTEM-Dx(x=1,2,3)系列可以地測定半導(dǎo)體材料、金屬材料及其他熱電材料(Bi2Te3, PbTe, Skutterudites等)及薄膜材料的Seebeck系數(shù)及電導(dǎo)率。主要原理和特點如下:
該裝置由高精度，高靈敏度溫度可控的電阻爐和控制溫度用的微型加熱源構(gòu)成。通過PID程序控溫，采用四點法的方式測定半導(dǎo)體材料及熱電材料的Seebeck系數(shù)及電導(dǎo)率、電阻率。試樣與引線的接觸是否正常V-1裝置可以自動檢出，自動出來測試數(shù)據(jù)和測試報告。
一、適用范圍：
1、地測定半導(dǎo)體材料、金屬材料及其他熱電(Bi2Te3,PbTe,Skutterudites康銅、鎳、鎢等金屬，Te、Bi2Te3、ZrNiSn、ZnAgSb、NiMoSb、SnTe、FeNbSb、CuGaTe2、GeTe、Ag1-xCuS、Cu2ZnSnSe4等)的Seebeck系數(shù)及電導(dǎo)率、電阻率。
3、塊體和薄膜材料測均可以測試。
4、試樣與引線的接觸是否正常V-1裝置可以自動檢出。
5、擁有分析軟件，獨立分析，過程自動控制，界面友好。
6、國內(nèi)高等院校材料系研究或是熱電材料生產(chǎn)單位。
7、汽車和燃油、能源利用效率、替代能源領(lǐng)域、熱電制冷.
8、很多其他工業(yè)和研究領(lǐng)域-每年都會誕生新的應(yīng)用領(lǐng)域。
二、技術(shù)特點：
一體化設(shè)計，所有參數(shù)直接在電腦上操作，無須人工干預(yù)
·解決高溫下溫控精度不準的問題，靜態(tài)法測量更加直觀的了解產(chǎn)品熱電材料的真正表征物理屬性。
測量溫度：室溫-600℃,800℃,1200℃ 可選
同時測試樣品數(shù)量：1個，2個，3個 可選
控溫精度：0.5K（溫度波動:≤±0.1℃）
升溫速率：0.01 –100K/min，極大得提高測試時間
測量原理：塞貝克系數(shù)：靜態(tài)直流電；電阻系數(shù)：四端法
測量范圍：塞貝克系數(shù)：0.5μV/K_25V/K；電阻系數(shù)：0.2Ohm-2.5KOhm
分辨率：塞貝克系數(shù)：10nV/K;電阻系數(shù)： 10nOhm
測量精度：塞貝克系數(shù)：＜±6％；電阻系數(shù)：＜±5％
樣品尺寸：塊體方條形：2-3×2-3 mm×10-23mm長，薄膜材料：≥50 nm
熱電偶導(dǎo)距: ≥6 mm
電 流: 0 to 160 Ma
氣 氛：0 to 160 mA
加熱電極相數(shù)/電壓：單相，220V，
夾具接觸熱阻：≤0.05 m2K/W
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圖1 單一樣品測試系統(tǒng)原理示意圖
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