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新材料
高强度高性能碲化铋基热电材料的工业化制备技术

1、项目简介：
    碲化铋（Bi2Te3）基合金是目前室温附近性能最佳的热电转换材料，具有体积小、无噪音、寿命长、不会释放有害物质，对环境友好、反应灵敏，精度高、能在任意角度安装运行、无运动部件等特点，广泛应用于致冷领域中。开发同时具有高强度和高热电性能的碲化铋基材料，进一步提高热电致冷组件的致冷功率，是近几年国内外热电致冷领域亟待解决的重要课题。

    本项目受国家“863”计划、国家自然科学基金、浙江省科技攻关计划等资助，主要目的是针对碲化铋基合金，开发了一种同时改善其力学性能与热电性能的工业化制备技术。

2、市场需求背景：
    碲化铋基合金可用作局部制冷以及高精度温度控制，此外还可用于低温区（～250℃）的热电发电。其应用特点是：环境友好、系统体积小、无运动部件。碲化铋（Bi2Te3）基合金作为热电制冷器件在激光二极管、光纤接头、CCD、红外探测和遥感等需要冷却的光电子技术领域已经广泛应用于局部制冷和高精度温度控制。此外，还有很多有待于进一步开发或潜在的应用前景，如计算机CPU冷却系统、便携式汽车冷暖箱、冷热饮水机、冷藏柜、半导体空调等。

3、技术特点、指标：
技术特点：
    在维持碲化铋基合金热电性能的基础上显著改善了其力学性能，从而提高了材料的利用率和改善了器件的使用可靠性，并可拓展其应用领域至微型制冷器件以及发电器件的制作。

技术指标：
1）塞贝克系数α：N型 180～200 μV /K；P型 200～220 μV /K
2）电导率σ：N型 0.9～1.2×105 S/m ；P型 0.9～1.2×105 S/m
3）热导率κ：N型 < 1.5 W/(m·K)；P型 < 1.5 W/(m·K)
4）抗弯强度：> 50 MPa
5）整体利用率：> 50% （有效粒子质量 / 材料总质量）
6）常规温差电制冷器件的最大温差≥67℃（热面温度30℃）
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