室温以下热电材料的全谱发射率的原位测量

《Advanced Energy Materials》：In Situ Measurement of Full-Spectrum Emissivity for Thermoelectric Materials below Room Temperature

准确测定材料发射率对热导率测量至关重要。本研究开发了一种在位全谱发射率测量方法，适用于160-300K固态材料，精度达4%。以Bi2Te3基材料为例，N型0.62-0.65，P型0.46-0.66。实验验证表面条件（如镀金、粗糙度）显著影响发射率，忽略辐射修正会导致热导率40%高估。该方法提升热电材料评估准确性。

　　

摘要

准确测定发射率对于热电材料的热导率测量至关重要。现有的光谱技术受限于有限的波长范围，无法提供全面的材料表征。本研究开发了一种可靠的原位方法，用于测量160至300 K范围内固态材料的全谱发射率。对于基于Bi₂Te₃的热电材料，测得的发射率分别为0.62–0.65（N型）和0.46–0.66（P型），精度达到4%。通过使用带有金涂层和不带金涂层的标准石英样品，以及具有不同粗糙度的P型（Bi,Sb）₂Te₃样品进行的验证实验表明，表面条件对发射率有显著影响。重要的是，在相同条件下对同一Bi₂Te₃样品进行的热导率和发射率测量结果显示，忽略辐射校正会导致其在300 K时的热导率被高估40%。这项工作提供了一种实用的方法，可以实现精确的发射率表征，从而更准确地评估热电材料。

利益冲突

G. Li.、Y. Ge.和W. Liang已就此处描述的工作申请了一项专利。