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制造熱電元件的材料導(dǎo)熱系數(shù)的脆性和抗壓和抗剪強(qiáng)度
在工業(yè)冷庫中熱電材料的脆性不但限制了器件對(duì)機(jī)械震動(dòng)的抵抗力，而且不利于材料的加工和制造。熱電材料易于脆裂的傾向，常隨溫度增加而減弱，因此有些用于高溫的元件有足夠的韌性，但在室溫下切割成形時(shí)，仍需十分小心。
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制造熱電元件的材料
在冷庫工程中熱電元件的性能與選用的熱電材料有關(guān)。用于制造熱電元件的材料應(yīng)滿足下列要求；有高的優(yōu)值系數(shù)；有合適的機(jī)械特性，如屈服極限，耐熱沖擊性等；髓通過電鍍、掛焊料等方法與匯流條連接，成本低。
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制造熱電元件的材料導(dǎo)熱系數(shù)的結(jié)論
從冷庫工程長(zhǎng)期實(shí)踐中得出結(jié)論：載流子有最佳密度；最大優(yōu)值系數(shù)與載流子的遷移有關(guān)，且與兩者之比成比例。因此，熱電材料性能的改進(jìn)方向包括以下兩個(gè)內(nèi)容；一是找尋載流子遷移率對(duì)舟件有最大比值的物質(zhì)，二是使材料中載流子密度接近最佳值。
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制冷器利用物質(zhì)的熱容量吸收熱端排出的熱量
在工業(yè)制冷中用以吸收熱端排出熱量的物質(zhì)，應(yīng)具有大的熱容量。從熱端排出的熱量，使吸熱物質(zhì)的溫度升高。因而在熱電制冷器中，熱量的傳遞是不穩(wěn)定的。隨著時(shí)間的增加，吸熱物質(zhì)的溫度升高，熱端溫度也增高。此外，吸熱物質(zhì)與周圍空氣之間也有熱交換，熱交換量也隨時(shí)間而變。
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制冷器利利用鹽類溶解于水時(shí)的吸熱效應(yīng)
在低溫冷庫中，鹽水有較好的特性，它具有較高的溶解度、溶解熱以及低的結(jié)晶溫度。此外，這種物質(zhì)的產(chǎn)量大，具有良好的穩(wěn)定性。利用鹽溶于水的吸熱效應(yīng)時(shí)，熱量可從熱端直接傳遞給水溶液，或經(jīng)過循環(huán)的中間載熱體傳遞給水溶液。在選擇鹽的種類時(shí)，應(yīng)注意其水溶液對(duì)系統(tǒng)的腐蝕性，也不希望鹽在水中不完全溶解而產(chǎn)生固相殘余物。采用鹽的水溶液時(shí)，溶液的溫度常低于空氣溫度，因而溶液同時(shí)吸收從熱電堆熱端排出的熱量，以及從周圍空氣傳入的熱量。下面舉例說明采用鹽溶液時(shí)的計(jì)算。
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制冷器利用物質(zhì)熔化熱
物質(zhì)熔化時(shí)在等溫下吸熱。利用物質(zhì)的這一特性，從熱電堆熱端吸收熱量。所選用的物質(zhì)取決于運(yùn)轉(zhuǎn)條件，如熱端溫度、熱電制冷器的溫差以及周圍空氣的溫度等，物質(zhì)熔化階段的等溫特性，是保持冷端溫度恒定的必要條件。通常取熔化階段的時(shí)間，等于冷端溫度恒定的時(shí)間。
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針狀散熱器
單根圓針在月e=O．25時(shí)，具有平穩(wěn)的繞著針流動(dòng)的氣流。同e=2時(shí)，針的某些位置上出現(xiàn)紊流。當(dāng)置e=9時(shí)，素流得到充分發(fā)展。隨著素流的發(fā)展，針與空氣之間的換熱系數(shù)增加，但氣體的流動(dòng)阻力也增加。散熱器上有許多圓針，圓針之問的相對(duì)位置十分重要。圓針按順排布置時(shí)，換熱系數(shù)并無明顯的增加；圓針叉排排列時(shí)，氣流受到劇烈的擾動(dòng)，換熱系數(shù)明顯地增加。
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制冷器并聯(lián)型制冷熱電堆
在工業(yè)冷庫中并聯(lián)型兩級(jí)復(fù)疊式熱電堆從左邊流入的電流，經(jīng)過第一級(jí)的一個(gè)N型半導(dǎo)體后，分成兩路：一路流經(jīng)第二級(jí)熱電對(duì)，另一路流經(jīng)第一級(jí)熱電堆，形成了并聯(lián)電路。并聯(lián)型熱電堆，第一級(jí)與第二級(jí)之間不需要電絕緣，因而制造工藝簡(jiǎn)單，且無級(jí)間傳熱溫差。在設(shè)計(jì)第一級(jí)和第二級(jí)熱電對(duì)臂的截面尺寸及確定熱電對(duì)的數(shù)量時(shí)，應(yīng)使第一級(jí)的電流為總電流的三分之二，第二級(jí)的電流為總電流的三分之一。
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陶瓷片作為絕緣層的好處
陶瓷片焊接前應(yīng)金屬化，以保證電絕緣層與匯流條有良好的熱接觸。氧化鋁金屬化的方法，是在其表面用金屬熱噴涂，但此時(shí)獲得的薄層具有多孔性，因而導(dǎo)熱性能較差
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多級(jí)復(fù)疊式串聯(lián)型制冷熱電堆
多級(jí)復(fù)疊式熱電堆，按電流流動(dòng)方向可分為串聯(lián)型制冷熱電堆、并聯(lián)型制冷熱電堆以及串并聯(lián)型制冷熱電堆。串聯(lián)型兩級(jí)復(fù)疊式熱電堆電流在左下方流入和流出。第一級(jí)熱電堆通過匯流條與第二級(jí)熱電堆串聯(lián)。 串聯(lián)型兩級(jí)復(fù)疊式熱電堆，在前一級(jí)的冷端與后一級(jí)的熱端之間，需設(shè)置電絕緣層。這一層材料應(yīng)有好的導(dǎo)熱性，以減少絕緣層4兩側(cè)的溫差，因此將該層稱為導(dǎo)熱的電絕緣層。常用的導(dǎo)熱的電絕緣層有三種，在冷庫工程中應(yīng)用很廣泛。
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制冷器的熱電制冷原理
在珀?duì)柼?，用于討論熱電效?yīng)的電路克曾于1821年發(fā)現(xiàn)：對(duì)兩種不同導(dǎo)體的結(jié)點(diǎn)加熱時(shí)會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)。珀?duì)柼?yīng)與塞貝克效應(yīng)是彼此密切相關(guān)的。
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