Данное оборудование указано в следующих разделах каталога:
Прибор синхронного анализа электропроводности и коэффициента Зеебека SBA 458 Nemesis®
Одновременное определение коэффициента Зеебека и электропроводности
Оптимизация энергоэффективности является важной проблемой XXI века. Во многих областях промышленности (плавильные печи, сушильные заводы, мусоросжигательные заводы, электростанции и т.д.) большое колличество тепловой энергии остается неиспользованной. Избыточное тепло также образуется во многих других сферах – от автомобилей до повседневной жизни.
Конверсия избыточного тепла в электричество – одна из наиболее важных проблем в области термоэлектричества. Подобная конверсия происходит в термоэлектрических генераторах, эффективность которых существенно зависит от качества термоэлектрического материала.
При разработке подходящих материалов необходимы знания о термофизических свойствах, которые характеризуют эффективность (ZT – добротность) материалов следующим образом:
- S = Коэффициент Зеебека или термоэдс материала [мВ/K]
- σ = электропроводность материала [1/Вт×м]
- λ = полная теплопроводность материала [Вт/(м×К)]
- T = Абсолютная температура
Подходящие термоэлектрические материалы должны обладать высокой электропроводностью, большим коэффициентом Зеебека и низкой теплопроводностью. Возможность использования термоэлектрических генераторов в будущем зависит от характеристик материалов.
Уже сегодня NETZSCH предлагает прибор SBA 458 Nemesis®, с помощью которого возможно измерять одновременно коэффициент Зеебека и электропроводность.
Особенности SBA 458 Nemesis
Настройка измерений для образцов различной формы
SBA 458 Nemesis® отличается уникальной настройкой измерений, которая вмещает в себя большее количество форм образцов, чем обычно используется для этого метода. Измерения можно проводить при температуре до 1100 °C.
Быстрое начало измерений – надежная смена образцов
Смена образцов осуществляется вручную быстро и легко без каких-либо дополнительных инструментов. Использование защищенных термопар помогает избежать прилипания образца к электродам.
Встроенная система проверки качества – уникальная двойная нагревательная система
В SBA 458 Nemesis® встроены две системы, которые работают попеременно для каждого шага температуры. Отклонения от линейности и гистерезиса, вследствие неточного измерения, обнаруживаются до и во время измерения.
Очень надежная и прочная конструкция – предотвращение диффузии
Во время измерений термопары надежно закреплены и обездвижены за счет заданного усилия контакта результирующего из массы и холодной пружины. На термопарах используется защитный слой для предотвращения твердофазной диффузии к образцу.
Определение расстояния между термопарами
Поскольку термопара зафиксирована, в сложном процессе определения расстояния до них перед каждым измерением нет необходимости. Точность и воспроизводимость результатов увеличивается за счет устранения потенциальных ошибок при определении электрической проводимости.
Технические характеристики
Конструкция | Двойная система нагрева, встроенная система контроля качества измерения, горизонтальное расположение образцов | |
Температурный диапазон | От комнатной температуры до 800 °C | |
От комнатной температуры до 1100 °C | ||
Диапазон настройки температуры | Неограниченное количество температурных стадий | |
Термопары | Защищенная Inconel® тип К (NiCr/NiAl), фиксированное положение | |
Размеры образца | Диаметр | 12,7...25,4 мм |
Длина и ширина | 12,7...25,4×2,0...25,4 мм | |
Дополнительно: Длина и ширина | 10×10 мм | |
Толщина | 100 нм...3 мм в зависимости от теплофизических свойств | |
Точность | Коэффициент Зеебека | ±7 % |
Электропроводность | ±5...7 % | |
Воспроизводимость | Коэффициент Зеебека | ±3 % |
Электропроводность | ±3 % | |
Газовые атмосферы | Восстановительная (макс. 2 % H2), инертная, окислительная | |
Вакуум-плотность | 0,01 мбар | |
Диапазон коэффициента Зеебека | 10...2000 мкВ/К | |
Электропроводность | 0,05...150000 См/см | |
Функция проверки измерения Зеебека | Да (до и во время измерения) |
Программное обеспечение
Программное обеспечение работает под 64-разрядный Windows 7. Оно полностью контролирует измерения на каждом заданном интервале температур. Программное обеспечение позволяет легко обрабатывать и контролировать данные.
Интегрированы функции записи сопротивления (график V-I) и проверки качества измерения коэффициента Зеебека. Данные измерений могут быть легко экспортированы.