高级制冷技师职称论文写作

制冷随着人们对低温条件的要求和社会生产力的提高而不断发展。下面是我为大家精心推荐的高级技师职称论文写作，希望能够对您有所帮助。

高级技师职称论文写作篇一

家用空调制冷技术及制冷系统浅析

摘要: 随着经济发展速度的日益加快,人们的消费能力和生活质量也在不断提升中,空调作为一种家用电器,已经越来越受到人们的欢迎。但是对能源危机和环境问题的关注,节能环保成为新技术开发应用的前提.本文对空调制冷技术及制冷系统进行了阐述,并分析了影响空调制冷的因素及优化 方法 ,最后对家用空调技术未来的发展趋势做了简要概述。

关键词: 家用空调制冷技术制冷系统

中图分类号：F253.3 文献标识码：A 文章 编号：

前言

当代社会科技突飞猛进,家用空调早已走进人们的生活领域,不断地提高和改善着人们的生活水平，让人们享受着科技带来的便利。在家庭生活中,家用空调主要用于人们的夏日降温及冬日的取暖。在市场经济的今天，家用空调市场也在逐年扩大，空调的制冷技术影响着家用空调受人们的认可度及能否在激烈的市场竞争中占据先机。同时空调制冷系统对制冷效果也有着关键性的作用，优化制冷系统势在必行。

1、家用空调制冷技术

1.1家用空调制冷剂

早前被广泛应用于家用空调领域的制冷剂R22,因其化学性质十分稳定，并且破坏臭氧层，不符合环境保护的标准，已经被人们逐渐淘汰。新型的替代品R407C及R410A已经在国内外被广泛的作为家用空调制冷剂使用。两种空调制冷机虽然制冷性能优良而且对臭氧层没有任何的破坏，但也是存在弊端的，两种制冷剂均能加剧温室效应，因此也不是理想的家用空调制冷剂。现在国内外的大批科研人员正在不断的进行科学实验，以找出最佳优良的家用空调制冷剂，既不对环境产生危害又有良好的制冷性能。但是，这项工作长远而且艰巨，因为人工合成的家用空调制冷剂总是会对环境在产生都方面的不良影响。因此，天然类的制冷剂又成了研究人员关注的重点，这些制冷剂不断获得起来比较方便，同时又不会有违环境保护的原则，因此是一种最为优良的选择。

1.2空调制冷原理

家用空调的制冷原理为：空调在正常启动后，压缩机开始工作，将存在于制冷剂中的低压蒸汽洗出，并将低压蒸汽转换成高压蒸汽，而后送入到冷凝器中。同时，轴流风扇从外界将空气吸入，也向冷凝器输送。同时将制冷剂所放出的热量排放出，制冷剂中的高压蒸汽随之泠凝为液体状态。冷凝后的高压液体从过滤器及节流机构流出，再喷向蒸发器，利用蒸发过程吸热的原理，将热量吸入，与室内空气进行热交换，并将冷空气送入室内环境中。家用空调通过这样的不断反复工，使室内温度降到设定温度，从而完成工作流程。热声制冷是现在制冷技术的一项突破。与上述的制冷原理相比较,热声热机的优势是极为显著的。首先是不用使用任何对环境产生危害的空调制冷剂,而是采用了惰性气体及一些相似的气体混合物,既不会破坏臭氧层也不会导致温室效应，将会成为空调制冷技术研究的又一新方向。但热声制冷技术也是存在一些不足的，例如其制冷的效率稍低,使工作效率受到了影响，能否提高这种制冷技术的共走效率将成为研究人员的工作重点。

1.3空调制冷技术的发展

随着人们的生活越来越现代化，家用空调已经渐渐走进了各家各户，成为了日常生活的一项必需品，空调制冷技术的发展也受到了人们广泛的关注。同时，家用空调的能耗问题也越发显著，家用空调的耗电量不断上升。因此，在电力供应十分紧张、能源消耗日益增多的今天，家用空调的销售及行业的发展受到了一定的限制。如何降低空调制冷过程的能熬，空调制冷技术的发展至关重要。因此，冰蓄冷技术在这样的条件下应运而生，并很快成为了科研工作者工作的中心。采用冰蓄冷技术的原理在于采用融冰冷量释放来实现工作过程，储存冰的容器即蓄冷设备。冰蓄冷制冷技术在家用空调制冷技术中的应用，是空调系统运行的稳定性得到了大幅度的提升，不但带来了极大的经济效益，并且是能耗问题得到了解决。总之，虽然我国家用空调的兴起晚于发达国家,但不论在家用空调制冷技术的发展上,还是在普及率上都有了较大的进步,空调制冷技术也朝着更环保更科学的目标不断前进着。

2、家用空调制冷系统

2.1家用空调制冷系统各原件作用

空调制冷系统的组成包括四大原件：压缩机, 膨胀阀, 冷凝器以及蒸发器。压缩机的作用在于能够持续的将蒸发器中产生的大量蒸气,转换成高压的蒸汽，然后送往冷凝器,在冷凝器中高压蒸汽被冷凝,而制冷剂在整个过程中冷凝时放出的热被冷却介质所吸收。除此之外,我们从空调的热力学图谱上可以看出，普通空调的按电量较大，不能合理的使用电能进行工作。空调只有在最佳的系统设计及工作环境下才能发挥最优良的效果,既能使制冷量达到最大值，又可以减少能熬。

2.2影响制冷系统的因素

影响制冷系统的因素较多，大致包含一下几个方面。首先是温度的影响，制冷剂在蒸发过程中的 ，温度应不高于空气的温度 ，这样制冷剂才能正常将机房的热量带出 ，制冷剂吸收热量蒸发成低压蒸汽，再由压缩机吸走在完成制冷过程。只有存在温差才能使空调的制冷系统正常运行，同时温差的确定还要考虑到空调自身的性能及能熬问题。其次是蒸发器中的管路结油的问题，在空调正常的运作过程中，润滑油和制冷剂是可以互溶,这时油膜热阻可以忽略不计,但如果在管路中再次添加润滑油，就要注意到油膜的问题了,这时要是新添加的润滑油和之前使用的润滑油是同一类型,从而避免油膜的产生。再次，家用空调在使用过程中也要注意到要定期的清理空调的外机，保持空调外机一定的清洁度，这样才能保证其散热效果优良，是空调的制冷效率提高并能减少用电量。

2.3制冷系统的优化设计

当家用空调在正常的运行时，制冷系统在工作中，若希望能将室内、室外风机的转速调整到最适合的数值，就要考虑到在制冷系统的设计过程中对噪声的要求范围。家用空调在使用过程中最适合的调节方式就是把内、外机组的噪声量调节在规定的噪声范围内。

3、家用空调制冷技术展望

从当前形势来看，空调制冷技术未来的发展方向是朝着更加智能化及更注重环保的方向发展的。能否为消费者提供最大的舒适度也是未来家用空调制冷技术发展的另一关注要点。此外，在 网络技术 快速发展的今天，使得家用空调朝着能够实现远程管理的方向又迈进了一步，当夏天来临时，人们可以在下班前利用远程管理系统将家中的空调打开，在回家后就能享受到阵阵凉意。随着我国电力供应的日益紧张，家用空调的耗能问题也受到了国家相关部门的重视，我国对于空调制冷技术中有关能控的技术也加以了关注。目前，我国空调的制冷技术在某些方面也处于世界上较为领先的状态，例如高效换热器及压缩机等部件。此外，人们对于生活健康程度的关注，使得人们也越发关注空气质量对生活质量的影响，因此家用空调便承担起了营造健康高质量生活环境的责任。现已出现的空调制冷技术中例如健康除湿、立体环绕自然风等是因此而应运而生的。

4、结语

家用空调的出现，大大的提高了人们的生活质量，使人们的生活更加舒适。在我们不断享受家用空调带来的便利的同时，我们也要考虑到环保及节能的问题，是家用空调制冷技术发展的方向朝着更健康更环保的目标迈进。不断进行改革创新，在实践中积累 经验 来对以后的空调制冷技术的研究作指导，不断优化家用空调制冷系统，实现家用空调的多元化，使其能持久的为人类造福。

参考文献:

[1] 杜丽,刘卫华.制冷空调技术的新发展[C].江苏省暖通空调制冷2005年学术年会, 2005: 379-383.

[2] 罗清海,汤广发,李涛.半导体制冷空调的应用与发展前景[J].制冷与调,2005(6): 5-9

[3] 彭景亮.有效改善空调制冷系统制冷的具体 措施 [J].科技资讯,2010(21)：25- 25.

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行情分析

节前最后一个交易日， 科技 突然发起了进攻号角。市场退潮阶段结束，开始进入情绪回暖，向上扩张阶段， 科技 旗帜起来，市场一呼百应。 节后必然会有一波强势反d行情！

创业板和主板放量突破平台新高位置，非常强势。市场赚钱效应在 科技 股带领下全面被激活。节后 科技 个股开始重新以主角身份站上新周期舞台。 不过现在让人困惑的是，最应该抄底哪个板块？

随着指数的不断上涨，资金主攻的方向依然集中在 科技 股，尤其是受政策支撑的5G板块， 有望成为市场最强风口。

为什么这么说？ 5G板块 值得布局的理由有以下三点：

首先， 因为疫情影响，板块被严重错杀，目前整体股价均处于市场底部，并且板块整体市值比较小，具备更高的倍数效应和杠杆属性， 容易爆发翻倍妖股。

其次， 要抓住产业数字化、数字产业化赋予的机遇， 加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设 ，大力推进 科技 创新，着力壮大新增长点、形成发展新动能。

最后， 2020年资本开支预算为1798亿元，较2019年的1659亿元增长8.4%。其中， 5G相关投资计划约1000亿元，占总投资的55.6%， 比2019年增长316.7%。

有政策支撑，又有投资加速，作为 科技 板块下还未大涨的细分领域，在当前形势下， 潜力龙头地位非常稳固！

走势分析

4月份的行情已经结束，纵观整个4月份，A股的走势还是比较符合预期的。从沪指的表现来看，4月份指数终于站上了2850点上方，这给5月份打开了上涨空间。

从4月份最后一周的走势来看，更加确定了节后市场会快速走强，沪指周涨幅1.84%；深成指上涨2.86%；创指上涨3.28%；从本周的涨幅来看，市场有走强的迹象。

从4月份的走势来看，指数依旧是震荡走高的行情，在4月28日，主力利用创业板注册制和节前效应对市场进行强势洗盘，导致恐慌盘出逃；4月30日更是券商联袂 科技 股走出逼空行情，指数趁北向资金通道关闭和节前最后一个交易日的影响下，成功站上2850点上方，逼空行情非常明显。由此可以看出，节后市场仍将继续大涨。

创业板在创业板50指数的带领下，将展开补缺行动；从筹码峰值来看，底仓红色做多筹码非常雄厚，上方蓝色套牢筹码非常稀少，有利于主力上攻。

*** 作上，从4月末行情的走势分析，主力已经有积极的信号传递出来，即便周三指数大幅低开，也会很快被收复，如果低开将下方一丝缺口回补那就更有利于指数上行。所以周三如果指数大幅低开则是进场的绝佳机会，特别是踏空的投资者，更是难得的上车机会

指数节前最后一天大阳线上涨，大有向上变盘突破的迹象，可惜收盘后A50暴跌5%，同时多家 科技 股利空，外围普跌。节后第一天大幅低开没得悬念了，不过2800点有支撑，下行空间有限，我希望能出现低开上涨的强势走势。

盘面上 科技 股大反d，受利空影响，节后要承压，先观察下，不要急着追涨。纯业绩增长属轮动表现，持续性和参与性不强，除非中线布局。假期特斯拉大跌，新能源车估计也要承压，次新值得留意，题材空档期容易吸人资金。

板块点评

大 科技 （芯片、5G）

龙头：容大感光 3天2板 【关联：大基金二期、光刻胶、印制电路板】

龙二：世运电路 2连板 【关联：印制电路板、特斯拉、贬值受益】

龙三：朗科 科技 首板 【关联：数字货币、知识产权、并购重组】

上周四最亮眼的板块，大 科技 成了大盘的主攻方向，盘中芯片的涨幅最大，市场大部分声音预计 科技 企业一季报会非常惨淡，但是随着部分头部企业相继发布一季报不降反增，直接亮瞎了市场的双眼，点燃资金做多信心。而且，后疫情时代以恢复经济为主，那么后期企业季报相对要比一季报好很多，减少了资金做多的顾虑。

特斯拉

龙头：京威股份 5天4板 【关联：业绩增长、锂电池、 汽车 配件】

龙二：双飞股份 2连板 【关联：次新股】

龙三：银轮股份 首板 【关联：量子通信、高铁、长三角】

次新股

龙头：嘉禾智能 5天4板 【关联：智能音箱、无线耳机、华为概念】

龙二：湘佳股份 3连板 【关联：饲料】

龙三：华盛昌 2连板 【关联：业绩增长、病毒防治】

市场在缺乏题材的情况资金发动次新作为切换点，从板块涨停数量来看，强度还算不错。节前最后一个交易日前排标的都顶住了分歧，基本上都给了回封的机会，那么节后回来可能会走一波加速，是成功加速还是变成大面，还需要观察一下前排标的的表现，毕竟次新历来属于高风险板块，如果拿捏不好的还是要谨慎参与。

A股 科技 行业硬核龙头整理名单如下：(建议收藏)

1：世界第一

海康威视：7年蝉联全球视频监控设备市场第一名

立讯精密 ：AirPods全球组装供应商第一名

京东方：LCD屏全球第一名

汇顶 科技 ：指纹芯片出货量全球第一名

闻泰 科技 ：全球最大的手机ODM公司

长春高新：长效生长激素全球第一名

歌尔股份：微型麦克风、 游戏 手柄业务、中高端虚拟现实业务全球第一名

亿联网络：SIP出货量全球第一名

欣旺达：智能手机电池全球第一名

亿帆医药：泛酸钙全球第一名

2：国内第一名

恒瑞医药：国内药品研发综合实力第一名

迈瑞医疗：国内医疗器械公司第一名

中兴通讯：通信电源市场国内第一名

三六零：杀毒软件国内第一名

智飞生物：二类疫苗销售国内第一名

用友网络：公有云SaaS国内第一名

三安光电：LED芯片国内第一名

科大讯飞：智能语音国内第一名

深信服：虚拟专用网络（Virtual Private Network）领域连续11年蝉联国内第一名；下一代防火墙在UTM领域国内第一名

北方华创：IC设备品类国内第一名，除光刻机以外几乎涵盖所有的IC制造设备

亿纬锂能：锂亚硫酰氯电池国内第一名

深南电路：PCB国内第一名

视源股份：交互智能平板国内第一名

华兰生物：国内拥有产品品种最多、规格最全的血液制品生产企业

广联达：建筑信息化国内第一名

欧菲光：光学器件国内第一名

璞泰来：人造石墨类负极材料国内第一名

宝信软件：国内钢铁制造信息化、自动化第一品牌

大族激光：国内最大的激光设备企业

信维通信：手机天线国内第一名

中科曙光：超算Top100份额国内第一名

石基信息：酒店信息管理系统国内第一名

沪电股份：多层印制电路板国内第一名

启明星辰：堡垒机国内第一名

深天马：车载屏幕出货量国内第一名

四维图新：车载前装导航国内第一名

华宇软件：连续11年法院、检察院信息化领域国内第一名

广电运通：连续11年银行设备国内第一名

网宿 科技 ：CDN业务国内第一名

光迅 科技 ：光通信器件国内第一名

新大陆：POS机国内第一名

海能达：专网通信终端国内第一名

3 科技 细分行业龙头一览

京东方A：国内显示器面板龙头

华大基因：国内基因测序龙头

海康威视：国内最大安防视频监控产品供应商

三安光电：全球LED行业龙头

大族激光：亚洲最大激光加工设备生产商

四维图新：国内导航电子地图行业的领先企业

浪潮信息：国产服务器龙头

合众思壮：北斗细分龙头

科大讯飞：人工智能领军企业

技术看盘：

1.上证指数：

沪指在节前最后一个交易日成功打到3048点的切线位置后开始遇阻，说白点就是上午指数就已经抵达了这个区域，而后折腾了一下午都没有过去，这就说明这根切线所构成的阻力位是有效的。

那么问题来了节后是否就会突破过去呢？

我们再来看60分钟级别走势图：

沪指从2648点开启的上涨每一轮上涨都是三波流结构。

连续运行了两次后，第三次是从2757点开始的第三次运行，而这一轮指数大概会在节后第一个交易日就会开始冲高回落的走势，小时时间点在上午11点半前大概率会出反d高点，其后将会展开微浪回踩，而这个回踩位置先看2823点，时间窗口上面大概在5月8日左右。

意思是沪指节后回踩到5月8日会给我们一次加仓的机会（暂定），因为时间窗口上面4月30日就已经抵达极限时间点了，节后第一个交易日惯性冲高的话将会展开回踩调整。

如果是第二种5月8日出反序时间高点的话，那么4月30日大概率的走势是会直接突破切线压力位，而不是下午在那里晃荡了半天都没有突破。

意思足够明确了吧？

接下来我们再来看创指：

创指上面同样那天遇阻于2076点，整个下午都没有进行突破。

那么证明2076点的区域压力位是有效的，那么节后第一个交易日创业板指大概率也会展开回踩调整，而调整周期暂定为两个交易日，而这个调整也是为最后的冲顶行情做的准备。

消息面

1、政策呵护行业发展，补贴退坡放缓。

新能源 汽车 补贴政策实施期延长至 2022 年底，2020-2022 年补贴标准分别在上一年基础上退坡 10%、20%、30%。

其中，2020 年新能源乘用车、货车退坡幅度在 10-15%左右，客车基本保 持不变。同时，纯电动乘用车的补贴门槛从 250 公里提升至 300 公里。

补贴退坡放缓将进一步呵护行业良性发展，保障行业不会出现较 大幅度波动的风险。

2、特斯拉主动降价

据悉，此番调整是为了满足新能源 汽车 补贴的最新要求。对于特斯拉的主动降价，网友们纷纷表示”马上去下单”。

5月1日的这一次调价，则是特斯拉主动降价行为，这样一来，国产Model 3标准续航升级版符合了新能源 汽车 最新补贴要求，迎合了“补贴前低于30万元”这项要求。

3、特斯拉Q1销量 历史 最佳

第一季度，特斯拉的产销分别完成了10.26万台和8.84万台，同比增长33%、40.3%。

一季度初期，他们开始制造Model Y，整个季度Model Y的产量超过了2017 年 Model 3 量产头两个季度的总产量，同时也超过了一季度上海工厂Model 3的产量。

4、加快公共交通及特定领域电动化，极具潜力。

目前公共交通及特定领域电动化的比例不到 7%，加快公共交通等领域 汽车 电动化，城市公交、道路客运、出租（含网约车）、环卫、城市物流配送、 邮政快递、领域符合要求的车辆，空间广阔。

5、设置年度补贴 200 万辆上限，30 万元限价，鼓励“换电”模式。

30 万元限价有望增加车企的降价意愿，从而刺激消费，而 200 万 辆上限的设置或在未来带动行业抢装，同样是促进行业加速向市场化过渡 的举措。

6、3月新能源车销量、动力电池装机量环比大幅改善；欧洲电动车销量逆势增长。

补贴延迟两年，行业拐 点已现，国产特斯拉持续加速，合资车新车型密集推出。

全年销量预期 140 万辆+，同比增长 15%。

3 月装机电量为 2.76gwh，同比下降 46%，环比大增 363%。2020 年 1-3 月累计装机电量为 5.68gwh，累计同比减少 54%；特斯拉带动外资电池放量。

半导体及元件板块走强，领先6.31%，这21只被低估值概念股曝光！建议收藏

以上21只被低估概念股分别为：超声电子 、东山精密 、沪电股份 、金安国纪 、崇达技术 、胜宏 科技 、明阳电路 、生益 科技 、景旺电子 、依顿电子 、世运电路 、紫光国微 、中颖电子 、太极实业 、综艺股份 、风华高科 、振华 科技 、顺络电子 、福晶 科技 、江海股份 、三环集团

什么是半导体及元件板块？

利用半导体材料制成的器件的总称。如半导体二极管、半导体整流器、晶体管、光敏电阻、热敏电阻、半导体光电池、半导体温差发电器、半导体制冷器、半导体激光器、半导体微波功率源及半导体集成电路等

感谢大家阅读，希望能帮到大家。

放假前一天收盘三大指数全部收涨，五一小长假前，市场完美收官。但是放假期间太多的不安定因素，老郭希望大家节后不要盲目进场，因为把握不好具体点位，想跟着的，交流区统一

具体位置：

下周策略：

展望后市，目前的市场，属于周二大级别低点2758点支撑后的强反周期中，目前只是小级别高点反压需要消化，如果假期期间没有特别的利空消息，节后市场消化以后继续突破的概率很大！【到时本周周初低位诱空割肉离场的散户，就又会追涨进场接盘了散户们都是这样亏钱的】假如万一出现特大利空消息，那么也只会影响开盘后第一天上午的走势而已，股友们尽量放宽心，后市赚钱机会只会越来越多

热电材料是一种能将热能和电能相互转换的功能材料，1823年发现的塞贝克效应和1834年发现的帕尔帖效应为热电能量转换器和热电制冷的应用提供了理论依据。

随着空间探索兴趣的增加、医用物理学的进展以及在地球难于日益增加的资源考察与探索活动，需要开发一类能够自身供能且无需照看的电源系统，热电发电对这些应用尤其合适。

基本信息

中文名称

热电材料

解释

将热能和电能相互转换的功能材料

理论依据

帕尔帖效应

特点

体积小,重量轻，坚固且无噪音

目录

1应用意义

2特点与热电优值

3材料分类

   

4提高优势

5未来展望

6历史沿革

   

7新型材料

8力学性能

   

折叠编辑本段应用意义

对于遥远的太空探测器来说，放射性同位素供热的热电发电器是唯一的供电系统。已被成功的应用于美国宇航局发射的"旅行者一号"和"伽利略火星探测器"等宇航器上。利用自然界温差和工业废热均可用于热电发电，它能利用自然界存在的非污染能源，具有良好的综合社会效益。

利用帕尔帖效应制成的热电制冷机具有机械压缩制冷机难以媲美的优点:尺寸小、质量轻、无任何机械转动部分，工作无噪声，无液态或气态介质，因此不存在污染环境的问题，可实现精确控温，响应速度快，器件使用寿命长。还可为超导材料的使用提供低温环境。另外利用热电材料制备的微型元件用于制备微型电源、微区冷却、光通信激光二极管和红外线传感器的调温系统，大大拓展了热电材料的应用领域。

因此，热电材料是一种有着广泛应用前景的材料，在环境污染和能源危机日益严重的今天，进行新型热电材料的研究具有很强的现实意义。

折叠编辑本段特点与热电优值

折叠特点

制造热电发电机或热电致冷器的材料称为热电材料,是一种能实现电能与热能交互转变的材料。其优点如下:

(1)体积小,重量轻，坚固,且工作中无噪音(2)温度控制可在±0.1℃之内(3)不必使用CFC(CFC氯氟碳类物质，氟里昂。被认为会破坏臭气层)，不会造成任何环境污染(4)可回收热源并转变成电能(节约能源)，使用寿命长，易于控制。

虽然其优点众多，但利用热电材料制成的装置其效率(<10%)仍远比传统冰箱或发电机小。所以若能大幅度提升这些热电材料的效率，将对广泛用于露营的手提式致冷器，太空应用和半导体晶片冷却等产生相当重要的影响。家庭与工业上的冷却将因热电装置无运动的部件，是坚固的，安静的，可靠的，且避免使用会破坏臭气层的含氯氟碳氢化合物。热电材料需要有高导电性以避免电阻所引起电功率之损失，同时亦需具有低热传导系数以使冷热两端的温差不会因热传导而改变。

折叠热电优值

材料的热电效率可定义热电优值 (Thermoelectric figure of merit) ZT来评估:

其中，S为塞贝克系数(thermoelectric power or Seebeck coefficient)，T为绝对温度，σ为电导率，κ为导热系数。为了有一较高热电优值ZT，材料必须有高的塞贝克系数(S)，高的电导率与低的导热系数。

请点击输入图片描述

折叠编辑本段材料分类

电热材料的选择可依其运作温度分为三类:

(1)碲化铋及其合金:这是被广为使用于热电致冷器的材料，其最佳运作温度<450℃。

(2)碲化铅及其合金:这是被广为使用于热电产生器的材料，其最佳运作温度大约为1000℃。

(3)硅锗合金:此类材料亦常应用于热电产生器,其最佳运作温度大约为1300℃。

随着纳米科技相关研究蓬勃发展，热电材料应用的相关研究亦是欧美日各国在纳米科技中全力发展的重点之一，不论在理论方面或实验方面均有很大的研究空间，纳米材料具有比块材更大的界面，以及量子局限化效应，故纳米结构的材料具有新的物理性质，产生新的界面与现象，这对提升ZT(热电优值)值遭遇瓶颈的热电材料预期应有突破性的改善，故纳米科技被视为寻找高ZT值热电材料的希望。

折叠编辑本段提高优势

提升热电材料ZT值的方法一般有两种，一为提高其功率因子(S2σ)，或降低其热传导系数(κ)。影响功率因子的物理机制包括散射参数、能态密度、载子移动度及费米能级等四项。前三项一般被认为是材料的本质性质，只能依靠更好更纯的样品来改进，而实验上能控制功率因子的物理量为通过改变掺杂浓度来调整费米能级以达到最大的S2σ值。固体材料热传导系数(κ)包括了晶格热传导系数(κL)及电子热传导系数(κe)，即κ=κL+κe。热电材料之热传导大部份是通过晶格来传导。晶格热传导系数(κL)正比于样品定容比热(CV)、声速及平均自由程度等三个物理量。同样，前二个物理量是材料的本质，无法改变。而平均自由程则随材料中杂质或晶界的多寡而改变，纳米结构的块材之特征在于具有纳米层级或具有部份纳米层级的微结构，当晶粒大小减小到纳米尺寸时就会产生新的界面，此界面上的局部原子排列为短程有序，有异于一般均质晶体的长程有序状态或是玻璃物质的无序状态，因此材料的性质不再仅仅由晶格上原子间的作用来决定，而必须考虑界面的贡献。

Whall和Parker首先提出二维多层膜结构。因量子井效应对热电材料传输性质的影响，多属于半导体的热电材料，若经MBE(分子束外延)或CVD(化学气相沉积)长成多层膜(或称超晶格)的结构后，其能带结构会因量子效应而使材料能隙加大，再加上膜与膜的界面亦会影响到样品的热传导系数，故将热电材料薄膜化后可预期会大幅改变其ZT值。例如,Koga研究团队理论预测在室温下Si(1.5nm)/Ge(2.0nm)的超晶格结构(于Si0.5Ge0.5基座)，其ZT值要比Si块材大70倍。

除了二维的多层膜/超晶格结构外,一维的量子线结构也开始慢慢受到注意，研究者欲通过一维量子线更强的量子局限化效应来进一步提升热电材料之ZT值。例如，将熔融的热电材料Bi、Sb及Bi2Te3经高压注入多孔隙材料如阳极氧化铝或云母，可形成直径约8nm，长度约10m的纳米线。目这些纳米量子线阵列的量测都还在起步的阶段。上述的二维或一维纳米结构都因有基座或多孔隙材料的存在而使热电材料热传导系数的测量或实际应用产生相当的困难。

综上所述，用热电材料制成纳米线，薄膜与超晶格，确能提升热电势S与热电效率，使得ZT值难以提升这一困境的突破绽露了一线曙光,亦再次带动了全球研究热电材料的热潮，而且由理论或实验方面均已证实,具有纳米结构的热电材料要比块材有更好的热电性质。因此，近全世界正投入大量人力、物力于热电材料的研发上,希望能制造出高ZT值的热电材料。

折叠编辑本段未来展望

热电材料塞贝克效应和帕尔帖效应发现距今已有100余年的历史，无数的科学家已对其进行了深入而富有成效的研究和探索，取得了辉煌的成果。随着研究的不断深入，相信热电材料的性能将会进一步提高，必将成为我国新材料研究领域的一个新的热点。在今后的热电材料研究工作中，研究重点应集中在以下几个方面:

(1)利用传统半导体能带理论和现代量子理论，对具有不同晶体结构的材料进行塞贝克系数、电导率和热导率的计算，以求在更大范围内寻找热电优值ZT更高的新型热电材料。

(2)从理论和实验上研究材料的显微结构、制备工艺等对其热电性能的影响，特别是对超晶格热电材料、纳米热电材料和热电材料薄膜的研究，以进一步提高材料的热电性能。

(3)对己发现的高性能材料进行理论和实验研究，使其达到稳定的高热电性能。

(4)加强器件的制备工艺研究，以实现热电材料的产业化。

折叠编辑本段历史沿革

英文:thermoelectric material

将不同材料的导体连接起来，并通入电流，在不同导体的接触点--结点，将会吸收(或放出)热量.1834年，法国物理学家佩尔捷(J.C.A.Peltier)发现了上述热电效应.1838年，俄国物理学家楞次(L.Lenz)又做出了更具显示度的实验:用金属铋线和锑线构成结点，当电流沿某一方向流过结点时，结点上的水就会凝固成冰如果反转电流方向，刚刚在结点上凝成的冰又会立即熔化成水.

热电效应本身是可逆的.如果把楞次实验中的直流电源换成灯泡，当我们向结点供给热量，灯泡便会亮起来.尽管当时的科学界对佩尔捷和楞次的发现十分重视，但发现并没有很快转化为应用.这是因为，金属的热电转换效率通常很低.直到20世纪50年代，一些具有优良热电转换性能的半导体材料被发现，热电技术(热电制冷和热电发电)的研究才成为一个热门课题.

在室温附近使用的半导体制冷材料以碲化铋(Bi2Te3)合金为基础.通过掺杂制成P型和N型半导体.如前所述，将一个P型柱和一个N型柱用金属板连接起来，便构成了半导体制冷器的一个基本单元，如果在结点处的电流方向是从N型柱流向P型柱，则结点将成为制冷单元的"冷头"(温度为Tc)，而与直流电源连接的两个头将是制冷单元的"热端"(温度为Th).

N型半导体的费米能级EF位于禁带的上部，P型的则位于禁带的下部.当二者连接在一起时，它们的费米能级趋于"持平".于是，当电流从N型流向P型时(也就是空穴从N到P电子从P到N)，载流子的能量便会升高.因此，结点作为冷头就会从Tc端吸热，产生制冷效果.

佩尔捷系数，其中是单位时间内在结点处吸收的热量，I是电流强度，Π的物理意义是，单位电荷在越过结点时的能量差.在热电材料研究中，更容易测量的一个相关参数是泽贝克(Seebeck)系数α,，其中T是温度.显然，α描述单位电荷在越过结点时的熵差.

对于制冷应用来说，初看起来，电流越大越好，佩尔捷系数(或泽贝克系数)越大越好.不幸的是，实际非本征半导体的性质决定了二者不可兼得:电流大要求电导率σ高，而σ和α都是载流子浓度的函数.随着载流子浓度的增加，σ呈上升趋势，而α则下跌，结果ασ只可能在一个特定的载流子浓度下达到最大(注:由热激活产生的电子-空穴对本征载流子，对提高热电效益不起作用).

半导体制冷单元的P型柱和N型柱，都跨接在Tc和Th之间.这就要求它们具有大的热阻.否则，将会加大Tc和Th间的漏热熵增，从而抵消从Tc端吸热同时向Th端放热的制冷效果.最终决定热电材料性能优劣的是组合参数，其中κ是材料的热导率.参数Z和温度T的乘积ZT无量纲，它在评价材料时更常用，是性能最佳的热电材料，其ZT值大约是1.0.为要使热电设备与传统的制冷或发电设备竞争，ZT值应该大于2.

Glen Slack把上述要求归纳为"电子-晶体和声子-玻璃".也就是说，好的热电材料应该具有晶体那样的高电导和玻璃那样的低热导.在长程有序的晶体中，电子以布洛赫波的方式运动.刚性离子实点阵不会使传导电子的运动发生偏转.电阻的产生来源于电子同杂质、晶格缺陷以及热声子的碰撞.因此，在完善的晶体中σ可以很大.

半导体中的热导包含两方面的贡献:其一由载流子(假定是电子)的定向运动引起的(κe)其二是由于声子平衡分布集团的定向运动(κp).根据维德曼-弗兰兹定律，κe∝σ.人们不可能在要求大σ的同时，还要求小的κe.减小热导的潜力在于减小κp，它与晶格的有序程度密切相关:在长程有序的晶体中，热阻只能来源于三声子倒逆(umklapp)过程和缺陷、边界散射在非晶态玻璃结构中，晶格无序大大限制了声子的平均自由程，从而添加了对声子的散射机制.因此，"声子-玻璃"的热导率κ可以很低.

以无量纲优值系数ZT来衡量热电材料:BiSb系列适用于50-150K温区Bi2Te3系列适用于250-500KPbTe系列适用于500-800KSiGe系列适用于1100-1300K.低温热电器件(T≤220K)主要用于冷却计算机芯片和红外探测器.高温热电设备可将太阳能和核能转化成电能，主用于航天探测器和海上漂浮无人监测站的供电.氟里昂制冷剂的禁用，为半导体制冷的发展提供了新的契机.1998年秋季在美国波士顿召开的材料研究学会(MRS)学术会议上，热电材料研究再一次成为讨论的热点.

Brian Sales等研究了一类新型热电材料，叫作填隙方钴矿锑化物(filled skutterudite antimonides).未填隙时，材料的化学式是CoSb3(或Co4Sb12).晶体中每个Co4Sb12结构单元包含一个尺寸较大的笼形孔洞.如果将稀土原子(例如La)填入笼形孔洞，则化学式变为LaCo4Sb12.由于La原子处于相对宽松的空间内，它的振动幅值也较大.于是，在LaCo4Sb12中，Co4Sb12刚性骨架为材料的高电导提供了基础，而稀土La在笼中的振动加强了对声子的散射--减小了材料的热导.B.Sales 的工作朝着"电子-晶体和声子-玻璃"的方向迈出了第一步.

高压(~2GPa)技术已经被用于改进热电材料的性能.如果在高压下观察到了母材料性能的改善，人们将可以通过化学掺杂的办法获得类似的结构，并将它用于常压条件下.

ZrNiSn的σ和α都很高，但它的热导率κ并不低.或许可以通过加入第4或第5组元，增强对声子的"质量涨落散射"，达到减小热导的目的.

准晶的结构复杂多变，具有"声子-玻璃"的性能.有关研究的重点是改善准晶的导电性能，将纳米金属(Ag)嵌入导电聚合物，当电流流过这种复合材料时，可以产生大的温度梯度.对此，还没有理论上的解释.

有两种低维热电材料具有应用前景:CsBi4Te6实际上就是填隙的Bi2Te3硒(Se)掺杂的HfTe5，在T<220K的温区，其泽贝克系数α远远超出了Bi2Te3.

此外，薄膜、人工超晶格、纳米碳管、Bi纳米线和量子阱系统、类猫眼结构等都展现出了在改进热电材料性能方面的潜力.

折叠编辑本段新型材料

美国GMZ Energy4月22日宣布推出一款突破性的新型材料，有助于制造新一代更加清洁、能效更高的产品。这种新型热电材料使用了纳米技术，清洁环保，能够有效地将废弃的热能转化为电能，从而为绿色消费品及工业品的发展铺平道路，推动未来的可持续发展。

该款GMZ材料功能众多、应用广泛。它能优化电冰箱及空调的制冷功能，并能利用汽车尾气排放系统的热源产生动力。由于GMZ 材料已经研发成功，并具有成本效益及易于采用等特点，因此具备商业可行性。它可以用于现今许多产品，能减少能源消耗和温室气体排放。

"长期以来，因为高成本和低效率，热电材料一直未能在清洁技术中广泛运用，但现在我们已经克服了这些问题。"GMZ Energy的CEO Mike Clary说:"该技术所能达到的效率令人倍感兴奋，而GMZ Energy已经做好充分准备，于今日发布这种具备商业可行性的新材料，以促进其在日用品中的应用。"

折叠编辑本段力学性能

一般来说热电材料的力学性能较差，以Bi2Te3为例，该材料的结构为-Te-Bi-Te-Te-Bi-Te-层状结构，在Te-Te之间为van der Waals bonding，容易断裂，所以BiTe材料在收到压力时Te-Te层易产生滑移，导致断裂，变形。这使得该材料的使用寿命以及范围大大降低。

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