하만 방식
Harman 방법을 사용하여 장점의 수치 ZT 직접 측정
a) 하만 방법을 사용한 열전 재료의 직접 ZT 측정을 위한 도식적 설정.
b) 옴 전압 강하 UR 및 인가된 측정 전류 I에서 발생하는 열 전압 Uth를 사용한 Harman 측정의 측정 곡선.
측정 정확도를 높이려면 시료와 환경 사이의 열 교환을 최소화하는 단열 조건을 가능한 한 양호하게 만드는 것이 중요합니다.
이러한 이유로 측정은 일반적으로 진공 조건에서 이루어지며 샘플은 독립형으로 보관되거나 온도 조절이 가능한 베이스 플레이트에 고정됩니다.
또한 일반적으로 시료와 환경 사이의 복사에 의한 열 교환을 줄이기 위해 열 차폐가 사용됩니다.
측정은 끝면의 접점 사이에 전류 I0을 인가하여 시작되며, 펠티에 효과로 인해 시료와 전극 사이의 한 전이는 가열되고 다른 전이는 냉각됩니다. 단열 경계 조건은 시료를 따라 온도 구배를 발생시키며, 그 크기는 인상된 전류와 시료의 열전 특성에 따라 달라집니다. 시료의 측면에 있는 전압 프로브는 인상 전류로 인한 전압 강하 UR의 옴 성분과 온도 구배의 결과로 발생하는 열 전압 Uth를 모두 측정하는 데 사용됩니다(그림 1b 참조).
옴 성분은 전류가 인가된 직후에 측정되는 반면, 열 전압은 정지된 최종 상태에서 결정됩니다. ZT는 두 전압의 비율에서 직접 결정할 수 있습니다.
측정 방법의 정확도는 단열 측정 조건의 준수와 시료와 전류 전극 사이의 접촉 저항에 따라 크게 달라집니다. 따라서 하만 기법에 기반한 측정 설정의 최대 작동 온도는 최대 200°C~300°C로 제한됩니다.
어떤 속성이 평가되나요?
또한 동일한 공식에서 재료 특성으로서의 열전도도는 하만과 역률 측정을 결합하여 계산할 수 있음을 알 수 있습니다. 이는 Linseis LSR-3과 같은 표준 플랫폼을 사용하여 열전 샘플의 열전달 특성을 측정하는 쉽고 비용 효율적인 솔루션이 될 수 있습니다.
