Jednoczesny pomiar współczynnika Seebecka oraz przewodności elektrycznej

Optymalizacja szeroko pojętej efektywności energetycznej to wyzwanie XXI wieku, ponieważ
w wielu zastosowaniach przemysłowych (piece do przetopu, suszarnie przemysłowe, spalarnie, elektrownie, itp.) duża ilość energii cieplnej pozostaje niewykorzystana.
Niewykorzystana energia cieplna jest również generowana w wielu innych obszarach życia codziennego, jak np. przez pojazdy samochodowe.

Konwersja wspomnianej wyżej, niewykorzystywanej energii cieplej na energię elektryczną to jedno
z najważniejszych wyzwań w dziedzinie termoelektryczności. Konwersję taką można realizować za pomocą generatorów termoelektrycznych. Jednak ich efektywność zależy w dużej mierze od jakości materiału termoelektrycznego, z którego się składają.

Dla projektowania powyższych materiałów o optymalnych właściwościach jest istotne, aby posiadać wiedzę na temat ich właściwości termofizycznych, wpływających na wynikową sprawność. Definiuje się zatem dla tej grupy materiałów współczynnik efektywności (zyskowności)(ang. figure of merit) ZT w następujący sposób:

S = współczynnik Seebecka lub potencjał termoelektryczny [µV/K] 

σ = przewodność elektryczna [S/cm]

λ = całkowita przewodność cieplna [W / (m • K)]

T = temperatura bezwzględna [K]

Materiały termoelektryczne o dużej wydajności powinny charakteryzować się wysoką przewodnością elektryczną właściwą, dużym współczynnikiem Seebecka i niską przewodnością cieplną.

W odpowiedzi na rosnącą obecnie potrzebę badania nowych materiałów, firma NETZSCH opracowała  instrument SBA 458 Nemesis®, który pozwala na jednoczesny pomiar współczynnik Seebecka i przewodności elektrycznej.

W swoim portfolio Netzsch posiada szeroką gamę przyrządów do pomiaru przewodności cieplnej, dyfuzyjności cieplnej, ciepła właściwego cp i gęstości co stanowi kompleksowe rozwiązanie, pozwalające określić wartości współczynnika ZT.

SBA 458 Nemesis®

Precyzyjna wiedza o właściwościach termicznych ma ogromne znaczenie w procesie tworzenia i ulepszania nowoczesnych materiałów termoelektrycznych. Względna wydajność czy efektywność danego materiału termoelektrycznego są zwykle opisywane za pomocą charakterystycznego dla niego współczynnika efektywności (ZT). Rozwiązania pomiarowe NETZSCH pozwalają na jednoczesny pomiar współczynnika Seebecka i przewodności elektrycznej w identycznych warunkach.