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【中玻網(wǎng)】寶島科技大學(xué)教授朱瑾領(lǐng)導的研究團隊和中山大學(xué)助理教授吳欣潔的團隊合作,并由美國西北大學(xué)材料系研究團隊反覆印證,初次以非晶質(zhì)金屬玻璃鍍層作為中溫熱電材料的擴散阻障層,研究發(fā)表于全部期刊「科學(xué)報導(Scientific Reports)」,并已獲得寶島專(zhuān)利,研究結果有助于促進(jìn)中高溫熱電模組的發(fā)展及節能與環(huán)保。
朱瑾指出,中溫熱電模組多採用擴散接合來(lái)連結熱電材料與金屬層,但因中溫熱電模組常須置于攝氏400度以上環(huán)境,且須耐多次的熱循環(huán),因此使熱電材料與金屬層間的原子易相互擴散,而在熱電材料與金屬層間生成介金屬相,近而破壞熱電模組的可靠度與耐用度,所以中溫熱電模組常在金屬層與熱電材料間加入擴散阻障層。
臺科大研究團隊初次使用非晶質(zhì)金屬玻璃鍍層,透過(guò)金屬玻璃鍍膜的無(wú)晶界結構,可有效舒緩熱電材料與電較間原子的相互擴散,且所需的鍍層厚度較薄,僅約0.2微米(200nm)即可有效果,相較于一般使用的材料,金屬玻璃鍍層則只需不到1/10的厚度,卻能有效阻斷熱的擴散,延長(cháng)電熱模組的壽命。
朱瑾表示,廢熱回收再利用近年來(lái)越來(lái)越受重視,許多國家積較投入熱電發(fā)電技術(shù)的開(kāi)發(fā),根據美國能源局統計,每年近6成能源以廢熱形式逸散,其中以各式工廠(chǎng)及汽機車(chē)引擎產(chǎn)生的廢熱占非常大宗,因此一些汽車(chē)大廠(chǎng),如BMW,都研發(fā)熱電模組系統裝置于汽車(chē)排氣管做廢熱發(fā)電的應用。
研究團隊指出,寶島許多傳統產(chǎn)業(yè)在制造過(guò)程中需耗費大量能源及產(chǎn)生可觀(guān)的熱,但這些廢熱回收比率偏低,造成大量能源浪費及二氧化碳排放,熱電模組可應用于鋼鐵、石化、水泥等產(chǎn)業(yè),或汽車(chē)、太陽(yáng)能等廢熱或環(huán)境能源發(fā)電,對節能、減碳有貢獻;團隊還在針頭加上薄薄一層金屬玻璃鍍膜,可有效降低摩擦力,提高針頭耐用度,也吸引許多醫材及工業(yè)針頭業(yè)者合作。
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