熱電材料是什么

熱電材料是一種能將熱能和電能相互轉(zhuǎn)換的功能材料，1823年發(fā)現(xiàn)的塞貝克效應(yīng)和1834年發(fā)現(xiàn)的珀耳帖效應(yīng)為熱電能量轉(zhuǎn)換器和熱電制冷的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。

隨著空間探索興趣的增加、醫(yī)用物理學(xué)的進(jìn)展以及在地球難于日益增加的資源考察與探索活動(dòng)，需要開(kāi)發(fā)一類能夠自身供能且無(wú)需照看的電源系統(tǒng)，熱電發(fā)電對(duì)這些應(yīng)用尤其合適。

熱電材料有哪些

熱電熱材料的選擇可依其運(yùn)作溫度分為三類：

（1）碲化鉍及其合金：這是被廣為使用于熱電致冷器的材料，其最佳運(yùn)作溫度《450℃。

（2）碲化鉛及其合金：這是被廣為使用于熱電產(chǎn)生器的材料，其最佳運(yùn)作溫度大約為1000℃。

（3）硅鍺合金：此類材料亦常應(yīng)用于熱電產(chǎn)生器，其最佳運(yùn)作溫度大約為1300℃。

隨著納米科技相關(guān)研究蓬勃發(fā)展，熱電材料應(yīng)用的相關(guān)研究亦是歐美日各國(guó)在納米科技中全力發(fā)展的重點(diǎn)之一，不論在理論方面或?qū)嶒?yàn)方面均有很大的研究空間，納米材料具有比塊材更大的界面，以及量子局限化效應(yīng)，故納米結(jié)構(gòu)的材料具有新的物理性質(zhì)，產(chǎn)生新的界面與現(xiàn)象，這對(duì)提升ZT（熱電優(yōu)值）值遭遇瓶頸的熱電材料預(yù)期應(yīng)有突破性的改善，故納米科技被視為尋找高ZT值熱電材料的希望。

熱電材料的應(yīng)用意義

對(duì)于遙遠(yuǎn)的太空探測(cè)器來(lái)說(shuō)，放射性同位素供熱的熱電發(fā)電器是唯一的供電系統(tǒng)。已被成功的應(yīng)用于美國(guó)宇航局發(fā)射的“旅行者一號(hào)”和“伽利略火星探測(cè)器”等宇航器上。利用自然界溫差和工業(yè)廢熱均可用于熱電發(fā)電，它能利用自然界存在的非污染能源，具有良好的綜合社會(huì)效益。

利用帕爾帖效應(yīng)制成的熱電制冷機(jī)具有機(jī)械壓縮制冷機(jī)難以媲美的優(yōu)點(diǎn)：尺寸小、質(zhì)量輕、無(wú)任何機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部分，工作無(wú)噪聲，無(wú)液態(tài)或氣態(tài)介質(zhì)，因此不存在污染環(huán)境的問(wèn)題，可實(shí)現(xiàn)精確控溫，響應(yīng)速度快，器件使用壽命長(zhǎng)。還可為超導(dǎo)材料的使用提供低溫環(huán)境。另外利用熱電材料制備的微型元件用于制備微型電源、微區(qū)冷卻、光通信激光二極管和紅外線傳感器的調(diào)溫系統(tǒng)，大大拓展了熱電材料的應(yīng)用領(lǐng)域。

因此，熱電材料是一種有著廣泛應(yīng)用前景的材料，在環(huán)境污染和能源危機(jī)日益嚴(yán)重的今天，進(jìn)行新型熱電材料的研究具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。