温差电转换及其应用PDF电子书下载

第一章　导言：历史的回顾 1

第二章　基本效应和定义 7

2.1　温差电效应 7

2.2　温差电器件的主要性能参数 12

2.2.1　制冷器的性能参数 13

2.2.2　发电器的性能参数 17

2.3　温差电优值 19

参考文献 22

第三章　与温差电参数相关的固体理论 24

3.1 基本概念 24

3.1.1　载流子 25

3.1.2　声子 27

3.2.1　温差电输运系数 29

3.2　载流子的输运特性 29

3.2.2　载流子的散射机构 34

3.3 固体中的热传导 41

3.3.1　晶格热传导 41

3.3.2　载流子的热导率 51

3.4　曳引效应 53

参考文献 56

第四章　温差电优值及其最佳化 59

4.1　温差电优值的微观表达 59

4.1.1　玻尔兹曼统计 59

4.1.2　费米-狄拉克统计 60

4.2　最佳掺杂浓度 62

4.3　材料参数的优选 67

4.3.1　原子量和熔点 68

4.3.2　固溶体合金 70

4.3.3　微晶结构 73

4.4.1　少数载流子的影响 75

4.4　复杂能带结构 75

4.4.2　能带结构的影响 78

4.4.3　混合散射 79

4.4.4　简单的双带模型 83

4.5　优值的上限 87

4.5.1　金属的优值上限 87

4.5.2　半导体的优值上限 88

4.5.3　较低温区的优值上限 92

4.6　寻找高优值半导体温差电材料的方法 94

4.6.1 传统方法 95

4.6.2　非传统方法 97

参考文献 100

第五章　温差电参数测量技术 103

5.1.1 电阻率 104

5.1　材料特性测量技术 104

5.1.2　塞贝克系数 109

5.1.3　热导率 115

5.1.4　霍尔系数 127

5.1.5　温差电优值 132

5.2　器件性能的测量 137

5.2.1　器件电阻的测量 137

5.2.2　接触电阻和接触热阻 140

5.2.3　器件性能参数 144

5.2.4　可靠性研究 151

参考文献 154

第六章　温差电材料 158

6.1 Bi2Te3化合物 159

6.2　Bi2Te3固溶体合金 168

6.3　PbTe及其合金 175

6.4　SiGe合金 181

6.5　开发中的材料 190

6.5.1　Bi-Sb合金 191

6.5.2　硒化物 193

6.5.3　金属硅化物 193

6.5.4　稀土硫化物 195

6.5.5　碳化硼 196

6.6　材料制备 196

6.6.1　熔体生长法 197

6.6.2　粉末冶金法 204

6.6.3　气相生长法 209

参考文献 211

第七章　温差电制冷器 215

7.1 温差电偶结构 215

7.1.1 温差电偶臂的相对尺寸 216

7.1.2　温差电偶材料优值的选择 217

7.1.3　接触电阻影响 219

7.1.4　接触热阻影响 221

7.1.5　电流-温差敏感特性 223

7.1.6　瞬态特性 225

7.2　制冷器结构与设计 226

7.2.1　单级器件 226

7.2.2　多级制冷器 229

7.2.3　大功率制冷器 233

7.2.4　微型制冷器 235

7.2.5　散热器 237

7.2.6 电源 238

7.3　制冷器制造工艺 239

7.3.1　材料的切割及预处理 240

7.3.2　器件的组装焊接 242

参考文献 247

第八章　温差发电器 250

8.1　温差电偶结构 250

8.1.1　分段结构 250

8.1.2　密封结构 253

8.1.3　接触影响 255

8.2　发电器构造 261

8.2.1　热源 261

8.2.2　发电器结构 264

8.2.3　提高发电器的质量比功率 268

8.2.4　放射性屏蔽 270

8.2.5　直流-直流转换器 271

参考文献 272

第九章　温差电转换效应的应用 276

9.1.1　使用普通燃料或利用余热热源 278

9.1 温差电发电器 278

9.1.2　太阳能和地热能热源 283

9.1.3　放射性同位素热源（RTG） 285

9.2　温差电制冷 296

9.2.1　温差电制冷的特点 296

9.2.2　冷藏箱与空调器 298

9.2.3　其它消费类电子产品 304

9.2.4　电子仪器设备 306

9.2.5　医疗器械 310

9.2.6　组合式电子元件 311

9.2.7　温差电制冷器的最新应用 316

参考文献 317

第十章　结束语 321

参考文献 325