强大且高效的基于甲化物的热电器用于Peltier微冷器
Hua-Lu Zhuang1, Bowen Cai2, Yu Pan3
1State Key Laboratory of New Ceramics and Fine Processing, School of Materials Science and Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China.
National science review
|October 23, 2024
概括
热电皮尔蒂埃冷却器 (PC) 使用 (Bi,Sb) 2Te3.3 的冷却和强度得到了改善. 这一进步增强了微型电子设备的固态制冷.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 固态物理 固态物理
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 热电皮尔蒂埃冷却器 (PC) 对于光电子设备的温度稳定至关重要.
- 微型化PC需要具有增强机械强度的热电材料.
- 在热电应用中,基于石-胺 telluride ((Bi,Sb) 2Te3) 的材料具有前景.
研究的目的:
- 为了同时提高 (Bi,Sb) 2Te3.3的热电和机械性能.
- 为了制造高性能微热电皮尔蒂埃冷却器.
- 探索用于优化热电材料的加工技术.
主要方法:
- 开发了一种多步骤的工艺,包括回火,热造和组合设计.
- 原子缺陷和纳米/微观结构进行了修改,以提高材料性能.
- 制造了2 × 2 mm2横截面的微型PC.
主要成果:
- 在 (Bi,Sb) 2Te3.3中同时提高热电和机械性能.
- 热电功率 (ZT) 的峰值指数在348 K.改善至1.50 ~.
- 屈曲强度增加到140MPa,压力强度增加到224MPa.
- 微型PC在348K的热面温度下实现了最大89.3K的冷却温度差.
结论:
- 开发的多步骤工艺有效地提高了热电和机械性能.
- 制造的微型PC显示出出色的冷却性能和机械强度.
- 这些发现为在紧型应用中先进的固态制冷铺平了道路.


