Propiedades eléctricas
Dispositivos de medición para termoeléctricos
Aprovechamiento del calor residual / Generadores termoeléctricos (TEG) / Elementos Peltier / Sensores
Efecto Seebeck, Peltier y Thomson
La termoelectricidad describe generalmente la influencia recíproca de la temperatura y la electricidad en un material y se basa en tres efectos fundamentales: el efecto Seebeck, el efecto Peltier y el efecto Thomson. El efecto Seebeck fue descubierto en 1821 por Thomas J. Seebeck, físico alemán, y describe la aparición de un campo eléctrico cuando se aplica un gradiente de temperatura en un conductor aislado eléctricamente. El coeficiente S de Seebeck se define como el cociente de la tensión termoeléctrica negativa y la diferencia de temperatura, y es una magnitud puramente específica del material, que suele especificarse en la unidad µV/K.
A la inversa, este efecto, conocido como efecto Peltier, hace que se desarrolle un gradiente de temperatura cuando se aplica una corriente externa al conductor. Este fenómeno se debe a los diferentes niveles de energía de las bandas de conducción de los materiales implicados. Así, los portadores de carga deben absorber energía en forma de calor durante la transición de un material al otro, haciendo que el punto de contacto se enfríe, o pueden liberar energía en forma de calor, haciendo que el punto de contacto se caliente.
En vista de la creciente escasez de combustibles fósiles y de los últimos descubrimientos sobre el calentamiento global debido al aumento de las emisiones de dióxido de carbono, el campo de la termoelectricidad ha vuelto a ser objeto de interés público debido a su utilización eficaz del calor residual.
El objetivo es utilizar el calor residual de los motores térmicos, como los de los coches o las centrales eléctricas convencionales, mediante generadores termoeléctricos (TEG) para aumentar su eficacia.
Sin embargo, los materiales termoeléctricos eficientes también son de gran interés para aplicaciones de refrigeración que utilizan el efecto Peltier, como la termostatización de componentes de temperatura crítica en láseres.
La eficiencia de conversión termoeléctrica de un material suele compararse utilizando la cifra adimensional de mérito ZT. Se calcula a partir de la conductividad térmica, el coeficiente Seebeck y la conductividad eléctrica.
Para hacer justicia a este desarrollo, hemos desarrollado un instrumento de caracterización de materiales sencillo y extremadamente preciso.
El Linseis LSR-3 puede determinar tanto el coeficiente Seebeck como la resistencia eléctrica de una muestra en un intervalo de temperatura de -100° C a 1500°C en una sola medición.
Serie de propiedades eléctricas de Linseis
Comprobador de TEG
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Resumen de aplicaciones y muestras
A continuación encontrarás un resumen de los distintos instrumentos de medida para termoeléctricos.
Esto debería servirte de guía.
Si tienes alguna pregunta sobre una medición o un material, puedes enviarnos un mensaje en cualquier momento utilizando el formulario de contacto.
Verde: Medición posible
Amarillo: Medición posiblemente posible
Gris: Medición no posible
MODEL | LSR-3 | LSR-4 | LZT | HCS | TFA |
|---|---|---|---|---|---|
| Info | Standard Plattform | Harman Upgrade für LSR-3 | Kombi aus LSR-3 + LFA 1000 | zusätzlich mit Hall Konstante | Thin films auf Linseis Chip |
| Messungen | |||||
| Seebeck Koeffizient | | | | | |
| Resistivity/Conductivity | | | | | |
| Hall Konstante/ Hall mobility / Ladungsträger | | | | | |
| Temperaturleitfähigkeit | | | | | |
| Wärmeleitfähigkeit | | *Hinweis beachten | | | |
| Vollständige ZT Charakterisierung | | | | | |
| Benutzerdefinierte Atmosphären | | | | | |
| Temperaturbereich | -100 bis +1500°C | -100 bis +1500 (Harman -100 bis 300) | -100 bis +1100 | -150 bis +600 | -170 bis +300°C |
| Preis | $$ | $$ | $$$ | $ | $$$ |
| Proben | |||||
| Fest | | | | | |
| Dünnschichten | | **Hinweis beachten | **Hinweis beachten | | |
| * Berechnete Wärmeleitfähigkeit aus der Harman-Methode für direkte ZT-Messung. Die Harman-Methode ist nur für gute thermoelektrische Proben von -100°C bis +300°C anwendbar. ** Seebeck und Widerstand von dünnen Filmen können gemessen werden, aber die Harman-Methode ist nur auf Festkörper, nicht auf Dünnschichten anwendbar. *** Seebeck und der spezifische Widerstand von Dünnschichten können gemessen werden, aber die LFA-Methode ist nur auf Feststoffe und dickere Schichten (> 100 µm) anwendbar. |
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