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纤维基热电材料及器件的研究进展
1
作者 蔡宏磊 蒋望凯 +4 位作者 王岩 尹迪 陈艳敏 胡建臣 张克勤 《纺织科学研究》 2025年第2期13-20,共8页
近年来,用于制备大规模热电器件的各种高性能热电材料和工艺不断涌现,推动了柔性纤维基热电发电机的应用。将热电纤维编织成符合人体皮肤的织物,即使在人体运动时也能长时间稳定运行。从热电器件的工作原理入手,系统介绍了热电材料体系... 近年来,用于制备大规模热电器件的各种高性能热电材料和工艺不断涌现,推动了柔性纤维基热电发电机的应用。将热电纤维编织成符合人体皮肤的织物,即使在人体运动时也能长时间稳定运行。从热电器件的工作原理入手,系统介绍了热电材料体系、单热电纤维/纱线制备工艺再到构造柔性可穿戴热电器件的研究进展。 展开更多
关键词 纤维 热电材料 可穿戴 柔性
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SnTe基热电材料及器件的研究进展与展望
2
作者 李金博 孙晨越 +1 位作者 张勤勇 郭沐春 《集成技术》 2025年第6期18-34,共17页
SnTe材料具有环保无毒和多价带结构特性,在热电领域备受关注。目前,通过载流子浓度优化、能带结构调控和多尺度缺陷构建等策略,SnTe的热电优值被显著提高;通过界面材料设计和焊接工艺优化,开发出了热电转换效率约为10%的SnTe基热电模块... SnTe材料具有环保无毒和多价带结构特性,在热电领域备受关注。目前,通过载流子浓度优化、能带结构调控和多尺度缺陷构建等策略,SnTe的热电优值被显著提高;通过界面材料设计和焊接工艺优化,开发出了热电转换效率约为10%的SnTe基热电模块。本文从SnTe晶体结构和能带结构的特点出发,详细介绍了SnTe基材料的性能优化策略,探讨了SnTe基器件的界面材料选择难题,总结了SnTe基热电器件的构筑,并展望了SnTe热电材料及其器件的未来研究。 展开更多
关键词 SnTe 载流子浓度调控 能带工程 多尺度缺陷工程 阻挡层 热电模块
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基于TEC的大功率LD恒温控制系统的研究 被引量：31
3
作者 黄岳巍 崔瑞祯 +1 位作者 巩马理 陈刚 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期143-147,共5页
TEC存在功率有限、制冷效率低的问题,在用于大功率半导体激光器的温度控制时,常常无法达到所需的制冷效果。通过理论研究、软件仿真和实验验证,总结和提出了根据LD热负载选择TEC的理论依据和方法,以及与之匹配的大功率散热结构的设计优... TEC存在功率有限、制冷效率低的问题,在用于大功率半导体激光器的温度控制时,常常无法达到所需的制冷效果。通过理论研究、软件仿真和实验验证,总结和提出了根据LD热负载选择TEC的理论依据和方法,以及与之匹配的大功率散热结构的设计优化准则。经实验验证,根据此原则设计的温控系统可在环境温度-40～55℃时,对30W的LD实现恒温控制,温控范围20～40℃,温控精度0.5℃,实验结果表明此方法可以提高系统的整体效率,在设计大功率半导体激光器温控系统时具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 半导体制冷器 半导体激光器(LD) 散热器 软件仿真
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Yb_(0.3)Co_4Sb_(12)/Mo-Cu热电元件的界面结构与界面电阻 被引量：8
4
作者 唐云山 柏胜强 +3 位作者 任都迪 廖锦城 张澜庭 陈立东 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期256-260,共5页
通过放电等离子烧结(SPS)实现阻挡层Ti-Al、过渡焊接层Ni与热电臂Yb0.3Co4Sb12的一体化烧结,使用Ag-Cu-Zn共晶合金完成热电元件Yb0.3Co4Sb12/Ti-Al/Ni与Mo-Cu电极的钎焊连接。扫描电镜(SEM)显示出Yb0.3Co4Sb12/Ti-Al/Ni/Ag-Cu-Zn/Mo-Cu... 通过放电等离子烧结(SPS)实现阻挡层Ti-Al、过渡焊接层Ni与热电臂Yb0.3Co4Sb12的一体化烧结,使用Ag-Cu-Zn共晶合金完成热电元件Yb0.3Co4Sb12/Ti-Al/Ni与Mo-Cu电极的钎焊连接。扫描电镜(SEM)显示出Yb0.3Co4Sb12/Ti-Al/Ni/Ag-Cu-Zn/Mo-Cu接头中各界面结合良好,无裂纹,成分分析发现Yb0.3Co4Sb12/Ti-Al界面存在Al Co、TiCo Sb及Ti Sb2等金属间化合物(IMC)。500℃下等温时效30 d后,Yb0.3Co4Sb12/Ti-Al界面处的金属间化合物厚度无明显变化;Ag-Cu-Zn/Ni界面处Cu、Zn扩散趋于稳定,Cu-Zn扩散层厚度达到约40μm。界面接触电阻测试结果表明,等温时效前后Yb0.3Co4Sb12/Ti-Al/Ni/Ag-Cu-Zn/Mo-Cu元件的界面接触电阻率均低于10μΩ·cm2。 展开更多
关键词 热电元件 放电等离子烧结 钎焊 接触电阻率
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温差发电器件导热系数 被引量：10
5
作者 贾磊 陈则韶 +2 位作者 刘晓光 胡芃 王泽深 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期816-819,共4页
建立了半导体温差发电器件的基本模型,推导出器件等效导热系数的数学表达式,发现其与N型、P型半导体材料及两端陶瓷片的导热系数紧密相关,对半导体材料和陶瓷片的导热系数随温度的变化关系进行了实验研究并进行了数值拟合,绘制了器件等... 建立了半导体温差发电器件的基本模型,推导出器件等效导热系数的数学表达式,发现其与N型、P型半导体材料及两端陶瓷片的导热系数紧密相关,对半导体材料和陶瓷片的导热系数随温度的变化关系进行了实验研究并进行了数值拟合,绘制了器件等效导热系数与温度的曲线,得到的计算值与实验结果基本吻合。 展开更多
关键词 半导体 温差发电 导热系数
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电化学组装一维纳米线阵列p型Bi_2Te_3温差电材料 被引量：5
6
作者 王为 贾法龙 +3 位作者 黄庆华 张伟玲 郭鹤桐 申玉田 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期517-522,共6页
对p型Bi_2Te_3温差电材料的电沉积过程进行了研究,分析了添加剂对电沉积过程的影响.在此基础上,以孔径为50nm的阳极氧化铝多孔膜为模板,采用直流电沉积技术,在氧化铝多孔模板的纳米级微孔内电化学组装出了P型Bi_2Te_3纳米线阵列温差电材... 对p型Bi_2Te_3温差电材料的电沉积过程进行了研究,分析了添加剂对电沉积过程的影响.在此基础上,以孔径为50nm的阳极氧化铝多孔膜为模板,采用直流电沉积技术,在氧化铝多孔模板的纳米级微孔内电化学组装出了P型Bi_2Te_3纳米线阵列温差电材料.性能研究表明,P型Bi_2Te_3纳米线阵列的温差电性能远远超过具有相同组成的块状温差电材料。 展开更多
关键词 p型温差电材料 BI2TE3 电化学组装 纳米线阵列
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一种新型MEMS微波功率传感器的理论模型与优化设计 被引量：10
7
作者 黄从朝 黄庆安 廖小平 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第05B期1938-1944,1950,共8页
提出了一种新型的MEMS微波功率传感器.与传统的结构相比,新结构具有测量误差小、设计简单、使用方便等显著优点.然后在全面考虑了热传导、热对流、热辐射三种传热机制的基础上,对传感器的主要部分即热电堆建立了热模型,进而导出了灵敏... 提出了一种新型的MEMS微波功率传感器.与传统的结构相比,新结构具有测量误差小、设计简单、使用方便等显著优点.然后在全面考虑了热传导、热对流、热辐射三种传热机制的基础上,对传感器的主要部分即热电堆建立了热模型,进而导出了灵敏度、时间常数、噪声的理论解析式.最后根据拉格朗日乘数法原理,以给定的时间常数和噪声大小为约束条件,求得灵敏度达最大时热偶长度和串联数目的最佳值. 展开更多
关键词 新型MEMS微波功率传感器 热电堆 理论模型 优化
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汽车尾气废热回收的热电模块布置特性研究 被引量：4
8
作者 赵付舟 王俊席 +1 位作者 崔教林 汪秀敏 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期634-638,共5页
由于按照模块单元来实现热电材料回收废热具备优势,在试验校核的基础上建立了热-电-结构的有限元分析模型用于热电模块在汽车排气管上布置特性的研究。首先热通量模拟结果显示排气管壁面与热电模块接触处存在大热斑,根据大热斑的轮廓得... 由于按照模块单元来实现热电材料回收废热具备优势,在试验校核的基础上建立了热-电-结构的有限元分析模型用于热电模块在汽车排气管上布置特性的研究。首先热通量模拟结果显示排气管壁面与热电模块接触处存在大热斑,根据大热斑的轮廓得到本文研究的热电模块之间的最佳布置间隙为6.6 mm。然后根据最大输出功率原则精确计算了热电模块的内阻值,内阻的获得为模块矩阵的结构优化提供了参考依据。最后利用模型对热电模块的薄弱结构进行热应力校核,校核结果为热电模块的可靠布置提供了参考依据。 展开更多
关键词 电气工程 节能技术 汽车废热回收 热电模块布置 有限元方法
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车用内置式温差发电器换热性能的数值模拟 被引量：10
9
作者 于广 黄维军 +1 位作者 余流 张征 《节能技术》 CAS 2008年第5期436-438,442,共4页
本文针对提出的一种内置高强度温差发电器的结构,采用FLUENT软件对其对流换热系数、速度模量、径向速度进行分析,并和平板式温差发电器进行对比。结果表明提出的新结构在壁面换热方面优于平板式温差发电器,在节能应用中有很大潜力。
关键词 温差发电器 换热性能 FLUENT
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CCD芯片热电制冷系统的非稳态性能分析 被引量：4
10
作者 潘海俊 阮萍 +1 位作者 李福 卜凡 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期3021-3026,共6页
随着电子设备不断向小型化、集成化发展,热电制冷技术作为一种有效的主动冷却方法被广泛用于重要部件的温度控制。为了获得最佳的制冷效果,文中针对散热受限条件下的CCD芯片热电制冷系统非稳态过程,建立了一个数值分析模型。分析结果表... 随着电子设备不断向小型化、集成化发展,热电制冷技术作为一种有效的主动冷却方法被广泛用于重要部件的温度控制。为了获得最佳的制冷效果,文中针对散热受限条件下的CCD芯片热电制冷系统非稳态过程,建立了一个数值分析模型。分析结果表明:在散热受限时,热电制冷系统的传热过程长时间处于非稳态过程;在不超过最大制冷电流的条件下,增大制冷电流可以提高制冷效果,但是大的制冷电流可能出现温度回升的现象;虽然热端散热能力的提高可以改善制冷效果,但是存在一个极限值,这与热电制冷器(TEC)的优值系数有关;当系统载荷发生变化时,合理改变制冷电流和热端散热能力可以提高系统的温度稳定性,其中制冷电流对系统温度稳定性的影响更大。 展开更多
关键词 热电制冷 CCD制冷 TEC 非稳态传热
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半导体温差发电器发电电气特性试验研究 被引量：5
11
作者 姜涛 张俐 +2 位作者 李艳军 郑爽 欧阳斌林 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 2008年第4期86-89,共4页
文章根据塞贝克效应(Seebeck effect)、珀尔帖效应(Peltier effect)、汤姆逊效应(Thomson effect)原理,制作了半导体温差发电器系统,通过试验测试获得了在不同温度等级下的电气特性。结果表明,开路电压和负载电压随温度升高呈线性上升... 文章根据塞贝克效应(Seebeck effect)、珀尔帖效应(Peltier effect)、汤姆逊效应(Thomson effect)原理,制作了半导体温差发电器系统,通过试验测试获得了在不同温度等级下的电气特性。结果表明,开路电压和负载电压随温度升高呈线性上升趋势。当温度一定时,电流随负载变化呈几何对数增长,并找到了电压越低输出功率越大的功率特性。 展开更多
关键词 半导体温差发电器 温差发电 电气特性
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一种新型MEMS微波功率传感器的设计与模拟 被引量：8
12
作者 田涛 廖小平 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期611-614,共4页
提出了一种新型的三明治结构MEMS微波功率传感器结构,与传统传感器相比,新结构由于采用了垂直传热方式而具有较小的热损耗。在输入相同功率的情况下,模拟了热电堆的温度分布,三明治结构热电堆的温度高于传统结构,因此具有更高的灵敏度... 提出了一种新型的三明治结构MEMS微波功率传感器结构,与传统传感器相比,新结构由于采用了垂直传热方式而具有较小的热损耗。在输入相同功率的情况下,模拟了热电堆的温度分布,三明治结构热电堆的温度高于传统结构,因此具有更高的灵敏度。同时模拟了两种结构的阻抗匹配特性,其差异不大,在1-6GHz的频率范围内,三明治结构的回波损耗小于-30dB;在6-20GHz的频率范围内,其回波损耗小于-20dB,显示了良好的匹配特性。 展开更多
关键词 MEMS 微波功率传感器 三明治结构 热传导 回波损耗
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钎料层对热电模块力学性能的影响分析
13
作者 周林 孟凡凯 +1 位作者 陈华伟 孙悦桐 《工程力学》 北大核心 2025年第6期243-251,共9页
针对热电制冷模块中钎焊连接层对模块应力场的影响问题,以C-31107型热电制冷模块为对象,建立了由31对热电偶组成的热-电-结构耦合多物理场模型。该文采用有限元数值模拟方法,引入描述黏塑性材料的Anand修正本构方程,建立了含钎料层的热... 针对热电制冷模块中钎焊连接层对模块应力场的影响问题,以C-31107型热电制冷模块为对象,建立了由31对热电偶组成的热-电-结构耦合多物理场模型。该文采用有限元数值模拟方法,引入描述黏塑性材料的Anand修正本构方程,建立了含钎料层的热电模型,与不含钎料层的热电模型对比,分析了不同工况下钎料层截面尺寸和厚度对热电模块温度场和力学性能的影响规律。结果表明:由于钎料层黏塑性材料的存在,当电流为2.4 A和2.6 A时,含钎料层与不含钎料层的模型相比,最大von Mises应力分别减小了20.41%和31.34%,表明钎料层不仅有连接金属的作用而且可以有效缓解应力,在热电制冷模块的设计和应用中具有重要影响;进一步对钎料层的几何优化表明,当钎料层截面边长在0.975 mm~1.025 mm范围内,热端钎料层厚度在0.0825 mm~0.085 mm范围内,冷端钎料层厚度在0.095 mm~0.100 mm范围内时,热电模块力学可靠性较好。 展开更多
关键词 热电制冷 黏塑性材料 钎料层 热-电-结构耦合 有限元法
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新型发动机排气温差发电器结构探索 被引量：11
14
作者 刘红武 张征 《节能技术》 CAS 2006年第6期507-509,共3页
根据汽车发动机排气可利用能量的形式,提出了一种新型的置于排气通道内的热电转换系统,使热电偶与热气流直接进行对流/辐射换热,将强化热流密度和转换电流密度、提高系统的温差。在使用现有热电材料的条件下,提高温差发电器的功率密度。
关键词 排气余热 温差发电 热电转换
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双光纤干涉温度传感器的研究 被引量：4
15
作者 王济民 奥诚喜 《西北大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期55-58,共4页
目的研制一种具有高分辨率、高灵敏度、抗电磁干扰的全光纤温度传感器。方法应用双光纤干涉和温度对相位的调制原理并借助CCD图像传感器、计算机系统。结果建立了基于光纤传感温度的测量系统。结论双光纤温度测量系统具有稳定、可靠、... 目的研制一种具有高分辨率、高灵敏度、抗电磁干扰的全光纤温度传感器。方法应用双光纤干涉和温度对相位的调制原理并借助CCD图像传感器、计算机系统。结果建立了基于光纤传感温度的测量系统。结论双光纤温度测量系统具有稳定、可靠、分辨率高和抗电磁干扰等优点,可实现-20℃至80℃的温度测量。 展开更多
关键词 光纤传感器 双光纤干涉仪 温度 相位调制 干涉
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Mach-Zehnder光纤温度传感器的研究 被引量：5
16
作者 奥诚喜 金克新 +2 位作者 李潭 段蒙蒙 陈长乐 《陕西科技大学学报（自然科学版）》 2004年第6期104-107,共4页
对Mach Zehnder干涉仪的干涉原理和温度对光纤的相位调制进行了分析,提出了基于温度对相位调制的全光纤Mach Zehnder结构型温度传感器,采用CCD与计算机集成系统对干涉条纹进行测量与处理,给出了温度测量数据,实验表明整个温度测量系统... 对Mach Zehnder干涉仪的干涉原理和温度对光纤的相位调制进行了分析,提出了基于温度对相位调制的全光纤Mach Zehnder结构型温度传感器,采用CCD与计算机集成系统对干涉条纹进行测量与处理,给出了温度测量数据,实验表明整个温度测量系统具有较高的精度和分辨率。 展开更多
关键词 光纤传感器 MACH-ZEHNDER干涉仪 温度 相位调制 干涉
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SPS烧结制备AgxCa3-xCO4O9热电氧化物及其电性能 被引量：1
17
作者 张飞鹏 路清梅 +1 位作者 张忻 张久兴 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第A04期1374-1376,共3页
以金属硝酸盐为起始原料，采用溶胶．凝胶法制备了AgxCa3-xCO4O9（X=0.1-0.6）复合氧化物粉末，SPS烧结了其块体，研究了Ag^＋掺杂量对系统物相组成及电性能的影响。结果表明，在本实验范围内随着Ag^＋掺杂量的增加，出现了单质Ag和CO3O... 以金属硝酸盐为起始原料，采用溶胶．凝胶法制备了AgxCa3-xCO4O9（X=0.1-0.6）复合氧化物粉末，SPS烧结了其块体，研究了Ag^＋掺杂量对系统物相组成及电性能的影响。结果表明，在本实验范围内随着Ag^＋掺杂量的增加，出现了单质Ag和CO3O4，与此伴随的是块体各温度点电阻率和Seebeck系数的降低．当X=0.6时，100℃时的电阻率达到最低值1.7×10^-5Ω．m，且块体导电特性由半导体转变为金属。当X=0．3，SPS烧结时间2h时功率因子达7.612×10^-4m.K^-2。 展开更多
关键词 热电氧化物 SPS烧结 掺杂 热电性能
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新型半导体温差发电器的优化设计 被引量：13
18
作者 周颖慧 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期882-887,共6页
提出一种新型的半导体温差发电器 ,以效率和输出功率为目标函数分析其性能特性 .计算在不同情况下温差发电器的最大效率和输出功率 .进而优化温差发电器的内部结构 ,确定工作电流的最佳范围 .所得结果可为新型的半导体温差发电器的优化... 提出一种新型的半导体温差发电器 ,以效率和输出功率为目标函数分析其性能特性 .计算在不同情况下温差发电器的最大效率和输出功率 .进而优化温差发电器的内部结构 ,确定工作电流的最佳范围 .所得结果可为新型的半导体温差发电器的优化设计和最佳运行提供有价值的理论指导 。 展开更多
关键词 半导体温差发电器 结构参数 性能指标 优化设计
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基于Fluent的冷却器腔内流场的数值分析 被引量：5
19
作者 张腾 张征 《节能技术》 CAS 2009年第6期538-540,共3页
通过对温差发电系统冷却器的物理模型进行了合理的简化处理后,应用Fluent通用软件,采用SIMPLE算法及标准k-ε湍流模型,对温差发电系统的冷却器内部的流场进行了三维数值分析。比较三种不同结构的冷却器在不同流速下的换热效果,定量结果... 通过对温差发电系统冷却器的物理模型进行了合理的简化处理后,应用Fluent通用软件,采用SIMPLE算法及标准k-ε湍流模型,对温差发电系统的冷却器内部的流场进行了三维数值分析。比较三种不同结构的冷却器在不同流速下的换热效果,定量结果表明加翅片冷却器在换热方面远优于未加翅片冷却器,在节能应用中有较大潜力。 展开更多
关键词 冷却器 换热性能 FLUENT
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智能半导体温差发电装置设计与实验 被引量：1
20
作者 梁秋艳 姜永成 +3 位作者 董航 贺鞠帅 付兵 林志业 《佳木斯大学学报（自然科学版）》 CAS 2016年第5期781-783,830,共4页
设计一种智能温差发电装置,开路实验结果表明,随着温差发电器两端温差增大,装置开路电压及短路电流逐渐增大,但短路电流增大的幅度并不明显,并且在温差达到80℃后基本保持不变。负载实验表明,本装置在负载电阻为4.7Ω时获得最大输出功率。
关键词 塞贝克效应 单片机 温差发电
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