基于化物的热电模块的可靠性调查
Mahdi Mejri1, Krunoslav Romanjek2, Hilaire Ihou Mouko3
1CIRIMAT, Université de Toulouse, CNRS, Université Toulouse 3 - Paul Sabatier, 118 Route de Narbonne, 31062 Toulouse Cedex 9, France.
ACS applied materials & interfaces
|February 6, 2024
概括
基于化物的热电模块在250°C时没有出现故障. 在350°C时,氧气会导致n型脚的降解,而p型脚则保持稳定,影响整体设备性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 热电材料 热电材料
- 固态物理 固态物理
背景情况:
- 基于体的热电模块 (n型Mg2{\displaystyle n} ,Si,Sn/p型HMS) 对于能量转换至关重要.
- 在各种条件下了解它们的可靠性和故障机制对于实际应用至关重要.
研究的目的:
- 调查Mg2 ((Si,Sn) /HMS热电模块的可靠性和故障机制.
- 确定热梯度和大气条件对模块性能和寿命的影响.
主要方法:
- 热电模块受到固定和循环热梯度的影响.
- 在环境空气和真空气氛中进行测试.
- 使用扫描电子显微镜和X射线衍射进行测试后分析.
主要成果:
- 在250°C时没有观察到空气 (固定或循环) 热侧的故障.
- 在350°C的空气中,由于氧化/扩散,在n型腿上会有虫和MgO层的形成.
- 真空测试显著降低了降解;p型HMS腿显示出高稳定性.
结论:
- 氧是高温下n型Mg2(Si,Sn) 腿部降解的主要因素.
- 在热循环下,n型脚的裂会导致电阻增加和系统故障.
- p型HMS脚表现出卓越的化学和机械稳定性,这表明了强大的热电装置的潜力.
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