[发明专利]一种柔性薄膜材料塞贝克系数测定装置

说明书

技术领域

本发明属材料热电转换技术领域，特别是涉及一种柔性薄膜材料塞贝克系数测定装 置。

背景技术

热电材料能够实现热和电的相互转化而不产生任何环境污染，因而在能源利用方面具 有非常大的应用潜力。塞贝克系数是评价热电材料性能优劣的关键指标，测量材料的塞贝 克系数对于热电材料的研究十分重要。目前比较成熟并且已经商业化的材料塞贝克系数测 试设备主要有日本爱发科(ULVAC)的ZEM-3，美国量子公司(QuantumDesign)的PSM， 德国林塞斯(Linseis)的LSR-3以及我们国内武汉嘉仪通科技有限公司的MRS-3。这几 种塞贝克系数测试设备主要是针对块体材料(陶瓷、金属、树脂等)或是沉积厚度在几十 纳米到几百纳米的无机薄膜材料。

然而，随着柔性电子技术快速发展，可穿戴设备市场异军突起，尤其是针对可穿戴设 备的柔性热管理材料，已经引发了科研人员的广泛关注。而目前市场上针对块体材料以及 沉积薄膜的塞贝克系数测试设备不适用于柔性自支撑薄膜的性能测试，因而难以满足日益 兴起的柔性热管理材料的研究需求。因此，迫切需要开发针对柔性自支撑薄膜的塞贝克系 数测试设备，以推动柔性热管理材料相关研究及其市场化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种柔性薄膜材料塞贝克系数测定装置，通过红外 热成像仪读取真空状态下样品两端的温度，同时测量样品两端的热电势，从而计算出材料 的塞贝克系数。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种柔性薄膜材料塞贝克系数测定 装置，包括红外热成像仪、待测样品、加热组件、真空泵、直流电源、导线、数字源、电 极、散热组件、真空箱、红外窗口、底座12和支架13，其中所述底座上安装有真空箱， 所述真空箱顶部设有红外窗口，所述底座上、真空箱内部安装有加热组件和散热组件，所 述加热组件和散热组件用于悬置待测样品，所述底座侧边安装有与真空箱连接的真空泵， 用于保证待测样品位于真空环境，所述红外热成像仪通过支架安装在底座上，且所述红外 热成像仪在红外窗口上方，所述直流电源与加热组件连接，用于给加热组件供电，所述数 字源表通过导线和电极与待测样品两端连接。

本发明的进一步技术方案是，所述的真空箱为金属或石英玻璃材质。

本发明的进一步技术方案是，所述红外窗口材料为硅、锗、硒化锌或硫化锌中的一种。

本发明的进一步技术方案是，所述红外窗口厚度为1-10mm。

本发明的进一步技术方案是，所述加热组件为镍锭、镍铬合金锭、陶瓷中的一种。

本发明的进一步技术方案是，所述散热组件为铝锭、铜锭、不锈钢锭中的一种。

本发明的进一步技术方案是，所述热成像仪的探头与红外窗口和待测样品平面垂直。

本发明的进一步技术方案是，所述红外热成像仪光谱响应范围为8-14μm。

本发明的进一步技术方案是，所述支架为L形。

本发明的进一步技术方案是，所述电极与待测样品间采用导电银浆连接，降低接触电 阻。

有益效果

本发明通过红外热成像仪读取真空状态下样品两端的温度，同时测量样品两端的热电 势，从而计算出材料的塞贝克系数，结构简单，操作简便，成本较低，易于且适合在工业 领域和科研领域的推广使用。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而 不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人 员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定 的范围。

实施例1