The thermoelectric figure of merit “ZT”, is a dimensionless quantity that measures the efficiency of a material for thermoelectric applications. It is defined as [latex]ZT = \frac{S^2 \sigma T}{\kappa}[/latex], where S is the Seebeck coefficient, [latex]\sigma[/latex] is electrical conductivity, T is absolute temperature, and [latex]\kappa[/latex] is thermal conductivity. A higher ZT value indicates a more efficient thermoelectric material.
The figure of merit encapsulates the essential properties a material must possess to be effective in thermoelectric energy conversion. The numerator, [مطاط]S^2 \sigma[/latex], is known as the power factor. A high Seebeck coefficient (S) is needed to generate a large voltage from a given temperature difference, and high electrical conductivity ([latex]\sigma[/latex]) is required to minimize resistive (Joule) heating losses. The denominator, thermal conductivity ([latex]\kappa[/latex]), must be as low as possible. A low [latex]\kappa[/latex] helps maintain a large temperature difference across the device, which is essential for both power generation (Seebeck effect) and cooling (Peltier effect).
The primary challenge in thermoelectric material science is that these properties are often interdependent and conflicting. For instance, materials with high electrical conductivity (like metals) also tend to have high thermal conductivity due to the Wiedemann-Franz law. The quest for high ZT materials has قاد to advanced strategies like nanostructuring. By creating structures with features on the nanoscale, it is possible to scatter phonons (which carry heat) more effectively than electrons (which carry charge), thereby reducing [latex]kappa[/latex] without significantly harming [latex]sigma[/latex]. This ‘phonon-glass electron-crystal’ concept has led to significant improvements in ZT values over the last few decades.
متاح للتحديات الجديدة
مهندس ميكانيكي، مشروع، هندسة العمليات أو مدير البحث والتطوير
متاح لتحدي جديد في غضون مهلة قصيرة.
تواصل معي على LinkedIn
تكامل الإلكترونيات المعدنية والبلاستيكية، التصميم مقابل التكلفة، ممارسات التصنيع الجيدة (GMP)، بيئة العمل، الأجهزة والمواد الاستهلاكية متوسطة إلى عالية الحجم، التصنيع المرن، الصناعات الخاضعة للتنظيم، شهادات CE وFDA، التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)، Solidworks، الحزام الأسود من Lean Sigma، شهادة ISO 13485 الطبية
احصل على جميع المقالات الجديدة
مجاني، لا يوجد بريد عشوائي، ولا يتم توزيع البريد الإلكتروني ولا إعادة بيعه
أو يمكنك الحصول على عضويتك الكاملة -مجانًا- للوصول إلى جميع المحتويات المحظورة >هنا<
(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم تقديم تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)
الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة
{{العنوان}}
{% إذا كان المقتطف %}{{ مقتطفات | truncatewords: 55 }}
{% endif %}
