耐热+800℃！FDK开发新型热电材料
2005-10-21 09:22:58
来源：日经BP社
FDK日前开发出了一种耐热温度高达+800℃的热电材料。新材料是一种尖晶石型的铁氧体（Ferrite）。此前作为热电材料使用的Bi-Te类材料，最高耐热温度只有+300℃左右。主要用来利用汽车废气的热量和工厂废热等发电。此次将热电材料的耐热温度提高到800℃，使得对废热的利用更加方便。日本产业技术综合研究所也已开发出可在+800℃下稳定运行的热电转换模块。反映热电材料性能的无因次性能指数（ZT）为n型，+800℃时为0.05。进一步将ZT提高至0.3并制成模块，手掌大小的模块即可得到10W的输出功率。生产成本比采用Bi-Te类材料低，与该公司面向电感器等的铁氧体材料老产品差不多。
图1：Seeback系数随温度变化的示意图
图2：电阻率随温度变化的示意图
热电材料是一种可将热量转换为电能的半导体。性能指数Z可利用α2/ρκ表示，Z的值越大代表性能越高（α是表示组件两端电位差ΔV与温度差ΔT比值（ΔV/ΔT）的Seeback系数，ρ是电阻率，κ是热传导率）。此次的材料在800℃时的Seeback系数为-120μV/K（图1），电阻率为10-2Ωcm（图2），热传导率为2.6W/mK。据悉，普通铁氧体材料的热传导率在10W/mK以上。此外，反映热发电性能的输出功率参数方面，800℃时为10-4W/mK2。
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