SeebeckPro 席貝克係數熱電量測儀 Seebeck

SeebeckPro 席貝克Seebeck 熱電係數量測儀

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產品簡介

SeebeckPro 席貝克(Seebeck) 係數量測儀,是SETARAM公司專門為熱電材料量測所開發的一台高精度熱電分析儀,它是目前世界上,還在不斷開發創新的熱電分析儀器。這部儀器可以量測熱電材料席貝克(Seebeck)係數、電阻係數及電導係數,甚至可以根據使用者設定的 Profile,計算出熱電優值 (ZT)。

這部熱電分析儀器,可放置不同形式的樣品,如柱狀、長方形、片狀、薄膜等等。另外具有三種不同溫度爐體可以選擇,-100°C 到 500°C,室溫到 800°C,室溫到1150°C 。

另外這部儀器包含許多安全設計,從加熱、供電、冷卻、氣壓、循環等各方面,為使用者預先考量多重的安全措施,層層監控,即使不小心有誤動作發生,SeebeckPro 也能夠保護研究者,最大限度避免在誤操作、或對於材料不甚熟悉的狀況下,實驗室的人員、財產可能發生的危害損失。

產品特色

  • 同步測量席貝克係數和電阻係數
  • 配置垂直或水平結構,可依使用者的樣品型態,選擇樣品放置及操作模式
  • 鉑金大電極設計,電極可與樣品完全接觸,並設計有活動傾斜補償機構,對於不均勻樣品也可得到好的電導測試
  • 可配置雙加熱器系統,特別適合不均勻樣品的溫差控制
  • 高級應用程式控溫技術,包括溫差和測量步進等等要求。並且有三種溫度範圍的爐體可選擇。
  • 0-50K範圍的溫差可隨意設置溫差值及溫差點個數
  • 自由升/降溫、可精確控制溫度程式,進行升溫、恒溫與降溫過程測量
  • 溫度檢測可選S/C型熱電偶,最適合測量Si系列熱電材料(SiGe, MgSi等) 
  • 熱電偶探針非K型(無需鎧裝)配置,不會產生非常大的接觸電阻
  • 熱電偶間距可以根據樣品尺寸調整或固定
  • 自動壓力安全保護設計,確保測試過程中不會發生過壓等現象
  • 測量系統:柱狀、片狀、長方體、薄膜等系統
  • 可選擇最大測試10MΩ高電阻材料系統

產品應用

  1. 多種熱電材料統如:Bi2Te3/Sb2Te3、PbTe、SiGe、CoSb3、Zn4Sb3、金属矽化物(如β-FeSi2、MnSi2、CrSi2等)、NaCo2O4 系列的氧化物等 熱電材料量測
  2. 熱電材料應用在廢熱回收發電 (汽車廢熱回收發電,船舶廢熱回收發電、工業廢熱回收發電....)
  3. 無壓縮機式,使用電子致冷器之電器產品

訂購資訊

SeebeckPro Seebeck 係數量測儀。

儀器有三種溫度範圍的爐體可供選擇,請洽勢動科技以獲得更多產品訊息。

技術說明

熱電材料(也稱溫差電材料,thermoelectric materials)是一種利用固體內部載流子運動,達到熱能和電能直接相互轉換的功能材料。熱電效應是電流引起的可逆熱效應和溫差引起的電效應的總稱,包括席貝克(Seebeck)效應、帕爾帖(Peltier)效應和湯姆森(Thomson)效應。 

Seebeck效應

1823年,德國人Seebeck首先發現當兩種不同導體構成閉回路時,如果兩個接點的溫度不同,則兩接點間有電動勢產生,且在回路中有電流通過,即溫差電現象或seebeck效應。通常用高熱電優值(Thermoelectric figure of merit) ZT來衡量材料的熱電性能

ZT=(S^2*σ*T)/λ 

S: Seebeck係數; [S] = µV/K;I: 電導率; [σ] = 1/Ωm;K: 熱傳導率; [λ] = W/mK

熱電材料性能優異的因素:大的seebeck係數、大的電導率、小的熱傳導率。

提高熱電優值ZT的困難在於熱電材料自身的Seebeck係數、電導率和熱傳導率不是相互獨立的,而是都取決於材料的電子結構以及載流子的傳輸特性。例如,當通過提高載流子濃度和載流子遷移率來提高電導率時,不僅會增大載流子對熱傳導的貢獻,造成熱傳導率增大,而且往往會降低Seebsck係數。正是由於這三個物理量不能同步調節,熱電優值和熱電轉換效率很難大幅度提高,使得傳統塊狀熱電材料的推廣應用面臨極大的障礙。

熱電材料研發目標

  1. 增大Seebeck係數:提高費米能階附近的狀態密度,增大載流子有效質量,降低載流子濃度;
  2. 增大電導率:提高載流子濃度,降低載流子有效質量;
  3. 對於金屬和半導體:設法降低晶格熱傳導率是提高材料熱電性能的關鍵。

2016年,由 Mercouri Kanatzidis 教授的團隊成員所發表的重大突破,採用硒化錫晶體材料,將「熱電優值」提升到 ZT (dev) = 1.34。在 773K 的溫度下,可達 ZT=2.0。該研究論文,"Ultrahigh power factor and thermoelectric performance in hole-doped single-crystal SnSe",發表於科學雜誌

[溫度範圍]: -100°C up to 500°C ;RT up to 800°C / 1150°C
[升溫速率]: 0.01 –100/300K/min
[溫度精度]: +/-0.5K
[測量方法]: 席貝克係數:靜態直流電
[電阻係數]: 四點探針法 (四端法)
[測量範圍]: 席貝克係數:0.5μV/K-25V/K ; 電阻係數:0.2μOhm-2.5KOhm;電導係數:0.00025S/cm -150000 S/cm
[解析度]: 席貝克係數:10nV/K;電阻係數:10nOhm
[精度]: 席貝克係數:7 %;電導係數:7%
[再現性]: 席貝克係數:3 %;電導係數:3 %
[電流]: 0 to 160 mA
[氣氛]: He、氧化、還原、真空
[真空度]: 10E-3mbar
[樣品尺寸]: 直徑或正方形:2 to 4 mm;長度:6 to 22mm
[圓型樣品]: Ø 10 - 12.7 - 25.4mm
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