시벡 효과 시벡 효과 는 열을 전기 에너지로 직접 변환할 수 있게 해줍니다. 이 효과를 경제적으로 사용하려면 재료의 주어진 온도 차이가 가능한 가장 높은 전압을 생성하는 재료가 필요합니다. 이러한 소재를 개발하기 위한 연구가 수년 동안 집중적으로 진행되어 왔습니다. 이러한 재료에 대한 측정 결과의 높은 신뢰성과 재현성은 필수 불가결합니다. 신뢰할 수 있는 판독값은 열역학적 프로세스를 이해하는 기초이기도 합니다.
에너지 변환의 효율성 평가는 소위 열전 효율을 기반으로 합니다. ZT. 이 계산은 Seebeck 계수( [V / K])의 S, 전기 전도도( [S / m])의 시그마, 평균 절대 온도(T [K]) 및 열 전도도( [W / (m · K)])의 람다를 기반으로 합니다.
측정 방법이 산출하는 값에는 항상 어느 정도의 불확실성이 존재합니다.
ZT를 계산하려면 앞서 언급한 세 가지 열전 파라미터를 측정해야 합니다.
개별 방법의 측정 불확실성이 증가하면 실제 값과 크게 벗어날 수 있는 결과가 도출됩니다.
린세이스가 제공하는 LZT-Meter 또는 LSR-3/4 를 통해 개별 수량을 동시에 기록하는 장치 플랫폼을 제공합니다. 통합 소프트웨어는 왜곡된 영향을 보정하고 개별 재료 값과 더불어 ZT 값을 직접 제공합니다. 이 값을 제곱으로 계산할 때 제벡 계수가 포함되기 때문에 린세이는 이 측정의 정확성을 특히 중요하게 생각합니다.
시벡 계수 측정의 오류 원인
시벡 계수 측정을 위해 두 개의 열전대를 사용하여 한쪽 가열된 시료의 두 접촉점 사이의 온도 차이를 측정합니다. 전압 차이는 열전대의 두 동극성 전선 사이에서 측정됩니다. 측정된 값은 전압-온도 곡선을 제공합니다. 시벡 계수는 이 곡선의 기울기입니다.
열전대의 전선에는 자체 시벡 계수가 있으므로 측정을 위한 간섭을 고려해야 합니다. 또한 0K의 온도 차이에서는 0이 아닌 전압 차이가 발생하는 경우가 많으므로 장치별 오프셋 전압으로 고려해야 합니다. 이러한 물리적 영향은 측정 프로세스를 복잡하게 만듭니다. Lensis LSR 플랫폼은 이러한 요소를 고려하여 신중하게 개발되었기 때문에 높은 반복성과 정확도를 제공합니다.
시벡 계수 측정 결과의 추가 부정확성
- 온도-전압 곡선의 높은 선형성 편차,
- 사용된 열전대의 유지 보수 부족
및 - 열전대와 시료 사이의 (전기적) 접촉 불량
최적의 온도 차이를 선택하면 온도-전압 곡선의 높은 선형성 편차를 피할 수 있습니다.
열전대는 정기적으로 교정해야 합니다. 오염, 시료와의 화학 반응으로 인한 손상 및 심한 마모의 경우 열전대를 교체해야 합니다.
접촉 압력 열전대 – 샘플은 충분히 높아야 하지만 샘플의 변형으로 이어지지 않아야 합니다.
