林赛斯 LZT - Meter (LZT L33) 是全球首台可以通过在单个设备中组合激光导热仪和塞贝克系数测量仪来确定热电优值(ZT值)的商用仪器。 因此,该测量设备既可以通过使用激光闪射法独立测定导热系数,也能够通过 LSR 测量系统测量电阻和塞贝克系数。
其优势显而易见:这种集成式设计既能节省昂贵的实验室空间,又能节省因配备双炉体、测量电子设备和其他设备而产生的不必要费用。因此,对于那些重点不在于高样品处理量,而在于测量质量和成本效益的研发应用来说,LZT L33 测量仪是理想的解决方案。因为对于样品的完整热电优值(ZT) 特性表征而言,仅需一个圆盘形状的样品就完全足够了。
该设备还可选配三种不同的加热炉:一种新型红外炉(用于在非常高和极低的加热速率下进行精确的温度控制)以及低温炉和高温炉。
类型 | LZT - Meter (LZT L33) | ||
温度范围: | 红外加热炉:RT - 800°C / 1100°C 低温炉:-100°C - 500°C | 导热 | |
测试方法: | 塞贝克系数:静态直流法/斜率法 电阻:四端法 | 脉冲源: | Nd:YAG 激光器(25 J/pulse) |
测量原理: | 基于芯片构造 (预结构化的测量芯片,每盒 24 个) | 脉冲宽度: | 0.01 - 5 ms |
气氛: | 惰性、还原性、氧化性、真空环境 氦气:建议使用低压氦气 | 探测器: | InSb / MCT |
样品支架 | 在两个电极之间垂直夹紧 用于箔和薄膜的可选适配器 | 导热系数: | 0.01 - 1000 mm2/s |
样品尺寸: (圆柱体或矩形) | 2-5mm (边长/直径) x 6-23mm(高) | 插件: | LSR-4 升级 |
样品尺寸: (圆盘形状) | 10、12.7、25.4 mm | 直流哈曼法: | 在热电腿上直接测量 ZT |
热电偶测量距离: | 4、6、8 mm | 交流阻抗谱: | 在热电模块(TEG/Peltier 模块)上直接测量 ZT |
冷却水: | 需要 | 温度范围: | -100 - 400 °C RT - 400 C °C |
塞贝克系数 : | 1 μV/K - 250 mV/K(静态直流法) | 样品架: | 用于绝热测量条件的针式触点 |
电导率: | 0.01 - 2×105 S/cm | 样品尺寸: | 2-5mm (边长/直径) x 6-23mm(高) 模块最大尺寸为 50 x 50 mm |
电源: | 0 至 160 mA 的低漂移电流源 | ||
电极材料: | 镍 (-100 至 500 °C) / 铂 (-100 至 1500 °C) | ||
热电偶: | 型号 K / S / C |
广泛用于多种材料测试,如半导体、金属、陶瓷和聚合物等材料,典型应用包含自支撑薄膜和新能源领域的隔膜材料。
在室温至 200℃的温度范围内对碲化物族典型热电材料进行了测量。
如图显示了该材料塞贝克系数和电阻率随温度的变化情况。
热电优值(ZT)是用于表征热电材料热电性能的重要参数。通常ZT是由热导率、电导率以及塞贝克系数计算出来的,这三个参数需分别进行测量,每次测量都存在一定的误差。哈曼法允许仅通过一次测量就直接测定 ZT 值:在热电材料上施加电流时所测得的电压包含两部分:欧姆压降和热电压。将两者相除即可计算得到 ZT 值。
使用 Harman 法结合林赛斯 LSR 测量系统,分析了 NIST(SRM 3451)™ 碲化铋(Bi2Te3)参考物质。测量结果清晰地显示了在单个温度测量点处典型的电压分布情况。在这种情况下,室温下的 热电优值 ZT 可通过确定欧姆压降和热电压之间的关系简单计算得出。经测定,室温下的ZT值为 0.50 。
石墨是碳的一种同素异形体,为灰黑色、不透明固体,化学性质稳定,在许多领域具有广泛的应用,例如作为阴极材料,建筑材料,传感器组件等。
加热时,它与氧气反应生成一氧化碳或二氧化碳。然而,如果它在惰性、无氧环境中加热,它可以达到非常高的温度,因此它被用作高温熔炉中的炉体材料,甚至是加热原件。
在本实例中,使用激光导热仪LFA 1000在真空条件下分析了石墨样品在室温至1100°C范围内的热扩散率,在同一测量中,以放置在第二个样品位置的已知石墨标准物质作为参考,采用比较法测量比热容。根据样品的热扩散率、比热容和密度,可以确定其热导率。结果表明,热导率随着温度的升高呈现典型的线性降低趋势,热扩散率在500℃以上呈现出较平稳的状态,而比热容随则着温度的升高而略有增加。