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應(yīng)用領(lǐng)域
我們的熱分析設(shè)備所應(yīng)用的領(lǐng)域
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林賽斯 LZT-Meter（LZT L33）是全球首臺(tái)可以通過(guò)在單個(gè)設(shè)備中組合激光導(dǎo)熱儀和塞貝克系數(shù)測(cè)量?jī)x來(lái)確定熱電優(yōu)值（ZT值）的商用儀器。 因此，該測(cè)量設(shè)備既可以通過(guò)使用激光閃射法獨(dú)立測(cè)定導(dǎo)熱系數(shù)，也能夠通過(guò) LSR 測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量電阻和塞貝克系數(shù)。
其優(yōu)勢(shì)顯而易見：這種集成式設(shè)計(jì)既能節(jié)省昂貴的實(shí)驗(yàn)室空間，又能節(jié)省因配備雙爐體、測(cè)量電子設(shè)備和其他設(shè)備而產(chǎn)生的不必要費(fèi)用。因此，對(duì)于那些重點(diǎn)不在于高樣品處理量，而在于測(cè)量質(zhì)量和成本效益的研發(fā)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，LZT L33 測(cè)量?jī)x是理想的解決方案。因?yàn)閷?duì)于樣品的完整熱電優(yōu)值（ZT）特性表征而言，僅需一個(gè)圓盤形狀的樣品就完全足夠了。
該設(shè)備還可選配三種不同的加熱爐：一種新型紅外爐（用于在非常高和極低的加熱速率下進(jìn)行精確的溫度控制）以及低溫爐和高溫爐。
| 類型 | LZT-Meter (LZT L33) | ||
| 溫度范圍： | 紅外加熱爐：RT - 800°C / 1100°C 低溫爐：-100°C - 500°C | 導(dǎo)熱 | |
| 測(cè)試方法： | 塞貝克系數(shù)：靜態(tài)直流法/斜率法 電阻：四端法 | 脈沖源： | Nd：YAG 激光器（25 J/pulse） |
| 測(cè)量原理： | 基于芯片構(gòu)造 (預(yù)結(jié)構(gòu)化的測(cè)量芯片，每盒 24 個(gè)) | 脈沖寬度： | 0.01 - 5 ms |
| 氣氛： | 惰性、還原性、氧化性、真空環(huán)境 氦氣：建議使用低壓氦氣 | 探測(cè)器： | InSb / MCT |
| 樣品支架： | 在兩個(gè)電極之間垂直夾緊 用于箔和薄膜的可選適配器 | 導(dǎo)熱系數(shù)： | 0.01 - 1000 mm2/s |
| 樣品尺寸： (圓柱體或矩形) | 2-5 mm (邊長(zhǎng)/直徑)? x? 6-23 mm (高) | 插件： | LSR-4 升級(jí) |
| 樣品尺寸： (圓盤形狀) | 10、12.7、25.4 mm | 直流哈曼法： | 在熱電腿上直接測(cè)量 ZT |
| 熱電偶測(cè)量距離： | 4、6、8 mm | 交流阻抗譜： | 在熱電模塊（TEG/Peltier 模塊）上直接測(cè)量 ZT |
| 冷卻水： | 需要 | 溫度范圍： | -100 - 400 °C RT - 400 C °C |
| 塞貝克系數(shù) ： | 1 μV/K - 250 mV/K（靜態(tài)直流法） | 樣品架： | 用于絕熱測(cè)量條件的針式觸點(diǎn) |
| 電導(dǎo)率： | 0.01 - 2×105 S/cm | 樣品尺寸： | 2 - 5 mm (邊長(zhǎng)/直徑) x 6 - 23 mm (高) 模塊最大尺寸為 50 x 50 mm |
| 電源： | 0 至 160 mA 的低漂移電流源 | ||
| 電極材料： | 鎳（-100 至 500 °C） 鉑（-100 至 1500 °C） | ||
| 熱電偶： | 型號(hào) K / S / C | ||
在室溫至 200 ℃ 的溫度范圍內(nèi)對(duì)碲化物族典型熱電材料進(jìn)行了測(cè)量，如圖顯示了該材料塞貝克系數(shù)和電阻率隨溫度的變化情況。
熱電優(yōu)值（ZT）是用于表征熱電材料熱電性能的重要參數(shù)。通常 ZT 是由熱導(dǎo)率、電導(dǎo)率以及塞貝克系數(shù)計(jì)算出來(lái)的，這三個(gè)參數(shù)需分別進(jìn)行測(cè)量，每次測(cè)量都存在一定的誤差。哈曼法允許僅通過(guò)一次測(cè)量就直接測(cè)定 ZT 值。在熱電材料上施加電流時(shí)所測(cè)得的電壓包含兩部分：歐姆壓降和熱電壓，將兩者相除即可計(jì)算得到 ZT 值。
使用 Harman 法結(jié)合林賽斯 LSR 測(cè)量系統(tǒng)，分析了 NIST (SRM 3451)? 碲化鉍（Bi2Te3）參考物質(zhì)。測(cè)量結(jié)果清晰地顯示了在單個(gè)溫度測(cè)量點(diǎn)處典型的電壓分布情況。在這種情況下，室溫下的熱電優(yōu)值 ZT 可通過(guò)確定歐姆壓降和熱電壓之間的關(guān)系簡(jiǎn)單計(jì)算得出。經(jīng)測(cè)定，室溫下的 ZT 值為 0.50 。
石墨是碳的一種同素異形體，為灰黑色、不透明固體，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在許多領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用，例如作為陰極材料，建筑材料，傳感器組件等。加熱時(shí)，它與氧氣反應(yīng)生成一氧化碳或二氧化碳。然而，如果它在惰性、無(wú)氧環(huán)境中加熱，它可以達(dá)到非常高的溫度，因此它被用作高溫熔爐中的爐體材料，甚至是加熱原件。
在本實(shí)例中，使用激光導(dǎo)熱儀 LFA L52 在真空條件下分析了石墨樣品在室溫至 1100 °C 范圍內(nèi)的熱擴(kuò)散率，在同一測(cè)量中，以放置在第二個(gè)樣品位置的已知石墨標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)作為參考，采用比較法測(cè)量比熱容。根據(jù)樣品的熱擴(kuò)散率、比熱容和密度，可以確定其熱導(dǎo)率。結(jié)果表明，熱導(dǎo)率隨著溫度的升高呈現(xiàn)典型的線性降低趨勢(shì)，熱擴(kuò)散率在 500 ℃ 以上呈現(xiàn)出較平穩(wěn)的狀態(tài)，而比熱容隨則著溫度的升高而略有增加。
