게시 및 게시 날짜 : 2006/10/06

새로운 재료 개발을위한 열/전기 특성을위한 2D 시각화 바카라 게임 개발

-열전 전환 재료의 미세 분석 및 새로운 재료 바카라 게임에 대한 효과-

포인트

  • 열 프로브 사용 (열 검색 바늘)Thermoelectromotive Forceand열전도율
  • 10,000 포인트/8 시간의 위치 분해능 10 µm의 위치 해상도로 실질적으로 빠른 평가를 달성합니다
  • 열전 변환 재료미세 분석 및 재료 검색 연구가 우수합니다

요약

Thermoelectric conversion group [Group Director Yoshikawa Hiroyuki] (hereinafter referred to as "AIST"), Energy Technology Research Division [Basic Director Owadano Yoshiro] Thermoelectric conversion group [Group Director Ohara Haruhiko]] Yamamoto Jun Chief researchers have developed a thermal/electrical property evaluation device that can be used to develop and quality evaluation of semiconductors and alloy materials such as 열전 전환 재료

이번에 개발 된 바카라 게임는 열 프로브라고 불리는 열 검색 바늘을 사용하여 열 특성 매핑 바카라 게임로, 재료의 열 특성을 2 차원 시각화 할 수 있습니다 8 시간 안에 10,000 점 측정의 고해상도 측정 바카라 게임이며 10 µm 측정 해상도가 있습니다 (그림 1 참조)

 열전 변환기술은 자동차의 폐 열과 같이 거의 사용할 수없는 열 에너지를 회수 할 수있는 유망한 기술로 간주되지만 저렴하고 우수한 열전 전환 재료를 검색하는 것이 필수적입니다 이 바카라 게임는이 열전 전환 재료를 검색하는 데 매우 효과적인 도구입니다 측정 원리는 가열 프로브로 테스트 재료의 표면을 스캔하고 표면과 접촉 할 때 프로브 팁에서 미묘한 전위 및 온도 변화를 측정하고 테스트 재료의 표면을 국소화하는 것입니다Seebeck 계수를 추정하는 방법입니다 (그림 2 참조) 또한, 프로브의 끝에서 샘플로 흐르는 열량을 추정 할 수 있기 때문에, 시험 재료의 열전도율 분포를 추정 할 수도있다

이번에 개발 된 열 프로브 유형 2D 열/전기 속성 시각화 바카라 게임의 세부 사항은 42 번 열 측정 토론 (2006 년 7 월 7 일부터 9 일까지 교토 대학교)에서 발표 될 것입니다

개발 된 열 프로브 타입 열/전기 특성 2D 시각화 바카라 게임 사진
그림 1 : 열 프로브 타입 열/전기 특성 2D 시각화 바카라 게임


바카라 게임의 사회적 배경

열전 전환 기술은 자동차의 폐 열과 같은 열악한 열 에너지를 전기 에너지로 변환 할 수있는 유망한 기술로 간주됩니다 그러나 우수한 열전 전환 재료를 찾으려면 미세 크기의 열 및 전기 특성을 측정해야합니다

박막의 열 전도도 및 열 확산성을 측정하는 방법과 관련하여, 우리는 이미 다음과 같은 방법을 보았습니다3Ω 메소드,TWA 메소드,온도류 방법와 같은 많은 보고서가 있었지만, 열전 전환 물질을 검색하는 데 가장 중요한 Seebeck 계수의 분포 평가에 관한보고 된 사례 및 응용 프로그램은 거의 없지만보고 된 사례 및 응용 분야는 거의 없었으며, 미세 분석 및 스크린 기술로서 재료의 적용 가능성을 크게 검사 할 수 없었습니다 그러나 최근 Seebeck 계수의 2 차원 분포 평가 기술은 고성능 열전 전환 재료를 개발하는 데 중요한 핵심 기술이며 실제 사양을 갖는 측정 바카라 게임의 개발이 기다리고 있음이 밝혀졌습니다

연구 기록

1999 년부터 AIST는 배기 열에서 전기를 회복하려고했습니다고효율 세그먼트 유형 열전 전환 요소의 개발을 위해 노력하고 있었고, 당시 마이크로 미터 차수에 대한 내부 열 전도도 및 시프 벡 계수의 분포를 측정하는 것이 중요하다는 것을 깨달았으며 열/전기 특성을위한 열 프로브 형 2 차원 시각화 바카라 게임를 개발하기 시작했습니다 측정 바카라 게임는 1 세대 프로토 타입 (1999)으로 시작하여 2 세대 (2003)에서 개선되어 열전 전환 재료 내에서 Seebeck 계수 분포 및 열전도율 분포의 2 차원 시각화가 매우 유용하다는 것을 보여줍니다 또한, 우리는 또한 세라믹과 같은 다른 산업 재료, 목재와 같은 생체 유래 재료에 대한 적용 및 박막의 열 특성을 평가하는 방법으로서의 적용과 같은 다른 산업 재료의 미세 기질 특성을 조사하고 조사했습니다

이 일련의 연구 및 개발에서 실제 응용을 구현할 때 가장 원하는 것은 정량 성을 손상시키지 않고 측정 시간을 단축하는 것이 었습니다 따라서 이번에 개발 된 3 세대는 프로브 드라이브 메커니즘 및 데이터 수집 및 분석 알고리즘을 개선하여보다 빠르고 실용적인 2 차원 시각화 바카라 게임를 개발했습니다

또한,이 개발의 일부는 국제 공동 연구 보조금 프로젝트의 지원으로 "산화물 열전 전환 재료의 전자 엔트로피 제어에 관한 국제 공동 연구 및 스피 트로닉스에 의한 고효율 평면 열전 전환 바카라 게임의 개발"을 수행했습니다 "

연구 컨텐츠

그림 2는 이번에 개발 된 열 프로브 유형 열/전기 특성의 2 차원 시각화 바카라 게임의 원리 다이어그램을 보여줍니다 가열 된 프로브는 테스트 재료의 표면과 일정한 가중 접촉으로 반복적으로 스캔하기 때문에 각 프로브 작업 및 데이터 수집 및 분석 루틴 속도를 높여야합니다 이전 열 측정은 프로브 접촉 후 온도 안정화를 기다리는 데 몇 ~ 수십 초가 필요했지만, 프로브 접촉 직후부터 고속도의 고속 추정이 채택되었으며, 열전도의 속도는 프로브와 단계의 속도가 증가했으며, 측정 시간이 지정되었고, 측정이 필요했습니다 속도를 달성 할 수 있습니다

또한 측정 위치를 쉽게 조정하기 위해 CCD 카메라를 사용하여 이미지의 어느 위치에서도 측정을 수행 할 수 있습니다 기존 바카라 게임와 비교하여, 그것은 작업 성을 상당히 개선했으며, 물리적 물리적 특성의 미세 분포가 관찰된다조합 재료 바카라 게임11292_11328

열 프로브 유형 열 속성 매핑 바카라 게임의 외관 및 원리 다이어그램
그림 2 열 프로브 유형 열 속성 매핑 바카라 게임의 모양 및 원리 다이어그램

이 바카라 게임를 사용하여 열전 변환 재료의베이스 계수의 분포를 측정 한 결과의 예는도 1에 도시되어있다 반면에 그림 도 4는 재료의 열전도율을 시각화하는 측정 결과의 예를 보여준다

Seebeck 계수 매핑 이미지 (BI, SB) 2TE3 용융 확고한 다 크리스트
그림 3 (BI, SB)2TE3용융 확고한 다결정의 Seebeck 계수 매핑 이미지
(a) 직경이 20mm (b) 인 전체 샘플의 Seebeck 계수 분포 왼쪽의 검은 색 프레임에 표시된 5mm x 5mm 섹션의 확대 됨

Moso Bamboo의 단면의 열전도율의 시각화 된 이미지
그림 4 MOSO BAMBOO의 단면의 열 전도도의 시각화 된 이미지

인쇄 회로 보드에서 구리 배선 섹션의 열 확산 성의 시각화 된 이미지
그림 5 인쇄 회로 보드에서 구리 배선 섹션의 열 확산 성 이미지

또한, 그림 도 5는 전자 구성 요소가 장착 된 인쇄 회로 보드의 배선 부분의 열 확산 성의 매핑 이미지입니다 그림에서 볼 수 있듯이 구리 인쇄 배선은 아래 영역에서 높은 열 확산 성을 가지고 있으며 매우 다른 열 특성을 갖는 복합 재료로 만든 샘플을 열 확산 성을 정 성적으로 평가하는 데 사용될 수 있으며 다양한 필드에 적용될 수 있습니다

미래 계획

이번 바카라 게임는 열전 전환 재료를 포함하여 반도체 및 금속 재료의 미세 평가를위한 실용적인 바카라 게임이며 거의 기본 기능을 완료했습니다 우리는 다양한 테스트 재료의 실제 측정을 통해 실제 장비를 업계에 제공하고자합니다



터미널 설명

◆ Thermoelectromotive Force
전기를 전도하는 막대 모양의 재료의 양쪽 끝에 온도 차이가 적용되면 양쪽 끝에서 전위차 (전압)가 생성됩니다 이것을 열 전자 역력이라고합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 열전도율
재료를 통해 흐르는 단위 면적당 열 흐름은 온도 그라디언트에 비례합니다 이 비례 계수를 열 전도도라고합니다 바카라 게임는 mk입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 열전 전환 재료
에너지 변환을 목적으로 에너지 변환 효율을 극대화하는 물리적 특성을 가진 특수 금속 또는 반도체 열전 전환 물질로 사용됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 열전 전환
열에서 전기로 또는 전기에서 열까지 직접 에너지 변환 방법 여기서, 열전 변환은 특수 금속 또는 반도체와 같은 고체 상태 바카라 게임를 사용하여 가정된다 온도 차이에서 전기를 생성 할 때는 "열전 발전"또는 "Seebeck 전력 생성"이라고도합니다 또한, 열 발생 및 열 흡수는 전기를 전환하여 생성되며, 열을 전달하는 데 사용될 때 "펠티에 냉각", "열전 냉각"또는 "전자 냉각"이라고합니다[참조로 돌아 가기]
열전 전환 원리의 이미지
열전 변환의 원리
◆ Seebeck 계수
금속 또는 반도체에 온도 그라디언트가있을 때 생성 된 열 전자 힘과 온도 구배를 연결하는 비례 계수 1K 온도 차이 당 열전 전자 력에 해당합니다 이를 열전 전력이라고도합니다 바카라 게임는 V/K이지만 일반 금속의 SeeBeck 계수는 10-6V/K, 반도체에서 10-4v/k, µv/k는 종종 바카라 게임로 사용됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 3Ω Method
박막 및 벌크 재료에 대한 열 저항 측정 방법 샘플 표면에 미세하게 처리 된 히터와 센서를 생성하여 센서 바로 아래의 열 저항을 추정하고 AC를 주기적으로 통과시켜 히터를 가열하는 방법[참조로 돌아 가기]
◆ twa method
온도 파 열 분석 방법 샘플의 일부를 가열하고 다른 지점에서 온도 상승을 모니터링하여 두 지점 사이에 흐르는 열 확산 속도를 분석하는 방법 열 확산 성은 온도 파의 감쇠 및 주기적 가열 동안 온도 파의 위상 지연에 기초하여 추정된다[참조로 돌아 가기]
◆ 온도류 방법
레이저를 사용하여 샘플을 가열하고 샘플 표면 온도를 감지하는 박막의 열 확산 성을 평가하는 방법 피코 초의 빠른 현상 (1 조 1 조)을 모니터링 할 수 있기 때문에 두께 방향으로 나노 미터 (10 억의 초)의 순서대로 박막의 열 확산 성을 추정 할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 고효율 세그먼트 유형 열전 전환 요소
열전 전환 재료는 에너지 전환 효율을 극대화하는 고유 한 작동 온도 범위를 가지고 있으며,이 온도 범위를 벗어난 경우 변환 효율이 급격히 떨어지는 경향이 있습니다 따라서 온도 차이가 큰 전기를 생성 할 때 고온 측에서 성능을 생성하는 재료를 사용하고 저온 측면에서 성능을 생성하는 재료를 사용하면 전반적인 발전 및 발전 효율이 향상 될 것으로 예상됩니다 각 온도 범위에 최적의 재료를 사용하고 요소에 통합되면 일반적으로 세그먼트 화 된 열전 변환 요소라고합니다 작동 온도 범위를 넓히고 발전 효율 증가와 같은 장점이 있지만, 고급 열, 전기 및 기계 설계 기술이 필요합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 조합 재료 바카라 게임
자동화 된 실험 시스템을 사용하여 한 번에 다양한 실험 조건을 달성하는 많은 수의 샘플을 준비하고 이들 샘플의 고속 평가 (병렬 평가)를 수행하여 실험 결과 및 결론에 도달하기위한 시간과 비용을 줄이는 재료 바카라 게임 방법 그것은 약물 발견 분야에서 큰 실적을 가지고 있으며, 최근 몇 년 동안 ZnO Blue Light-emitting Diodes의 바카라 게임과 같은 무기 재료의 바카라 게임에 적용되었습니다[참조로 돌아 가기]



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