如何更快地获得热电7倍

NUST“ MISiS”的科学家们开发了一种超快速方法,用于生产能够直接将热量转化为电能的热电材料。获得的基于复杂金属氧化物的化合物比以前提出的所有世界实验快7倍。这项工作中使用的方法为热电材料粉末的工业生产和基于粉末的设备的开发开辟了前景,例如,这些设备可以同时为小工具和加热室充电。

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热电学-一种特殊的材料类别,您可以像传统的热电厂一样,将热能直接转换为电能,而无需将热能转换为机械能的阶段。基于热电材料,可以制造新一代能量的设备。例如,它可以是同流换热器,允许利用来自汽车排气系统的废热来减少燃料消耗。

关键问题是找到最佳的组成并获得热电本身,这将是有效的,并能抵抗600-900°C的高温,在苛刻的工作条件下不会降解或氧化。

NUST MISiS的科学家们开发了一种超快速方法来生产可直接将热量转化为电能的热电材料。获得的基于复杂金属氧化物的化合物比以前提出的所有世界实验快7倍。这项工作中使用的方法为热电材料粉末的工业生产以及基于粉末的设备的开发开辟了前景,例如,这些设备可以同时为小工具和加热室充电。

能源科学与研究中心NUST“ MISiS”积极探索基于复杂金属氧化物的热电材料,特别是基于铋,铜和硒的化合物。它表现出良好的性能,是一种能量转换器,同时对高温稳定并且不易氧化,这意味着它能够可靠地长时间工作。

当然,有很大的缺点-使用经典方法(所谓的固相合成)很难获得材料。将必要的起始组分的混合物密封在密封的石英安瓿瓶中,然后放入炉中,在此将组分在300-700°C的温度下烧结几天,直到获得最终的热电材料。但是,在这样的过程中花费的资源使该方法对于工业用途是无利可图的。

在一系列实验中,NUST“ MISiS”的科学家找到了另一种选择-这是在高能行星式磨机中进行机械融合,这是一种用于精细研磨材料的通用设备,其类似物可在现代工厂中找到。

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据科学家称,该方法的简单性和获得材料的速度得以实现,从而可以在现代化学工业中扩展该技术。
可以根据获得的热电材料制造的一种可能的装置是通用的三合一紧凑型炉,该炉可以在该国,森林,针叶林和其他难以获得电力和热量的地方使用。这是一种小炉子,可以用木头加热,加热房间,做饭用的炉子,同时可以发电约50瓦的电量-足以为所有个人小工具充电。
目前,该小组正在努力使技术适应特定的生产。

这项工作得到了俄罗斯科学基金会的资助,并发表在国际科学杂志《材料快报》上

Source: https://habr.com/ru/post/undefined/


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