关于电热效应介绍

关于电热效应介绍,第1张

关于电热效应介绍

[拼音]:dianre xiaoying

[外文]:electrocaloric effect

电介质中出现的热电效应(见热电性)的逆效应。热电体的温度变化时其极化强度会发生变化;另一方面如果在绝热条件下施加外电场来改变热电体的极化强度,则其温度亦会发生变化;后者称为电热效应,类似于顺磁体的绝热去磁(见磁热效应)。绝热去磁是获得1K以下低温的重要方法,利用绝热去极化也可以获得致冷,目前用氯化钾或氧化铷晶体掺杂,可获得由1K附近到mK级致冷。与绝热去磁相比,绝热去极化因为不需要强磁场而只需电场,在技术设备上要简单得多。由热力学知在绝热条件下施加于电介质的外电场改变ΔE时,其温度变化

式中P为热电系数矢量,с为电场等于零时单位体积电介质的热容量。在低温下с随T3减小很快,因此借助于绝热去极化获得低温的方法十分有效。常用材料有SrTiO3、玻璃陶瓷及有机热电体如PVF及PVF2等。对于铁电体,当其电滞回线具有较窄的形状,即回线面积较小时能产生较大的电热效应,但这类材料电热效应都很小,例如:SrTiO3玻璃陶瓷,在10K时,ΔE为20kV/cm时,可获得30mK的致冷。

其实极化率与温度有关的所有电介质都存在电热效应。现在初步证明,有可能利用铁电体的电热效应得到功率密度很高的热电换能,例如在60赫的电频率下,功率密度达106兆瓦/米2。

参考书目
  1. J.E.Drummond,et αl.,Ferroelectrics,Vol.27, No.1~4, p. 215, 1980.

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原文地址: http://outofmemory.cn/bake/4611826.html

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