【电子行业标准(SJ)】 温差电致冷名词术语

中华人民共和国电子工业部部标准SJ2855-88
温差电致冷名词术语、型号命名及其性能测试方法
1988-03-04发布
1988-10-01实施
中华人民共和国电子工业部发布中华人民共和国电子工业部部标准温差电致冷名词术语
Termsforthermoelectric refrigerationSJ2855-88
本标准规定了温差电致冷技术的基本名词术语，包括温差电现象、基本参数、主要材料与工艺和致冷器及其零部件的术语四部分，适用于温差电致冷技术。1温差电现象
1.1温差电现象
thermoelectric phenomena(thermoelectric effects)热能与电能之间相互直接转换的现象。它包括塞贝克效应、珀耳帖效应和汤姆逊效应，也称温差电效应。
1.2半导体温差电现象
thermoelectric phenomcnain semiconductors存在于半导体中的温差电现象。1.3
塞贝克效应
Seebeck effect
由两种不同导体组成的回路，当两端接头的温度不同时，电路中产生一电动势的现象。
珀耳帖效应
Peltier effect
在两种不同的导体组成的回路中通电流时，一个接头吸热，另一个接头放热，接头的吸热或放热取决于电流方向。汤姆逊效应
thomson effect
当电流通过具有温度梯度的均匀导体内温度不同的两点时，导体中吸收或放出热量，热流的方向取决于电流的方向。1.6
塞贝克电动势
Seebeck potential (Seebeck electromotive force,thermo-emf)由塞贝克效应引起的电动势。
计量单位：V
塞贝克系数
Seebeck coefficient
中华人民共和国电子工业部1988-03-04批准1988-10-01实施
SJ2855-88
塞贝克电动势与其接头间温差的比值。计最单位：V/K
符号：α
珀耳帖系数
Pelticr coefficicnt
珀耳帖效应中放热或吸热的热流量与通过该接头之电流的比值。计量单位：V
符号：元
1.9汤姆逊系数
Thomson coefficient
汤姆效应中，导体上两点间存在的电位差与这两点间温差的比值。计单位V/K
符号：T
2基本参数
温差电动势率
thermoelectric power
又称塞贝克系数，见1.7。
2.2电导率
electric conductivity
衡量物质导电本领的参数，在某种材料中它是电流密度对电场强度的比率。电导率是温度的函数。
计量单位：2-1.m-1，0-1.cm-1
符号：。
2.3电阻率
clectric resistivity
电导率的倒数。
计量单位：Q.m，
符号：p
2.4热导率
thermal conductivity
衡监物质热传导本领的参数，它等于单位时间流经单位截面的热量，除以垂直于该面方问上的温度梯度的负值。热导率是温度的函数。
计量单位：W/（m·K），W/（cm·K）符号：K
2.5温整电材料的品质因数
—2—
SJ2855-88
figure of merit of thermoelcctric matcrial表明温差电材料温差电性能的综合参数，也称优值，定义为：z=
其中，Z为某温度下温差电材料的品质因数：α、G、K分别为该材料在此温度的温差电动势率、电导率和热导率。计量单位：K-1
符　号：Z
N型温差电材料的品质因数
figure of merit of N-typethermoelectric material表明N型温差电材料温差电性能的综合参数，定义为.o
（2）
其中，Z.为某温度下N型温差电材料的品质因数，α.、α.、K.分别为该材料在此温度的温差电动势率、电导率和热导率。计量单位：K-1
符号：Z.
2.7P型温差电材料的品质因数
figure of morit of P-type thermoelectric material表明P型温差电材料温差电性能的综合参数，定义为：αpap
Zp=\Kp
（3）
其中，Zp为某温度下P型温差电材料的品质因数，αp、αp、Kp分别为该材料在此温度的温差电动势率、电导率和热导率。计量单位：K-1
符号：Zp
温差电材料平均品质因数
mean figure of merit of the thermoelectric material定义为：
其中，△T=T-T，T,和T,分别为热端温度和冷端温度。计量单位：K-1
符号：Z
温差电材料平均塞贝克系数
mean seebeck coefficient of the thermoelectric material定义为：
--3—
SJ2855-88
.（5）
其中，△TT,-TT.和Tc分别为热端温度和冷端温度。计量单位：V/K，μV/K
符号：α
2.10温差电材料平均电阻率
mean electric resistivity of the thermoelectric material定义为：
-re pa
n（6）
其中，△T=T-Te，T和T分别为热端温度和冷端温度。计量单位：2.m，Q.cm
符号：p
2.11温差电材料平均热导率
mean thermal conductivity of the thermoelectric material定义为：
△TJTKdT
其中，△T=T，-T。，T.和T分别为热端温度和冷端温度。计量单位：W/（m·K），W/（cm·K）Z.12接头电阻
joint resistance (contact resistance)导流片与温差电元件接触界面层之间的电阻。计量单位：2
单位面积接触电阻
contact resistance per unit area温差电元件端面单位面积的接头电阻，它由焊按工艺所决定。计量单位：Q.cm
符号：rc
2.14电偶电阻
bulk resistance of the couple对温差电偶的电阻。
计量单位：9
2.16温差电偶的形状因子
shape factor of thecouple
定义（L/A，）/（Lp/Ap）为温差电偶的形状因子。其中，L、Lp分别为N型和P型元件的长度，A.、Ap分别为N型和P型元件的横截面积。2.16
温差电偶品质因数
SJ2855--88
figure of merit of the couple温差电形状因子取最佳值时，它为：Zc=
(an+ap)2
(VK.p.+VK,pp)2
式中，各参数的定义见2.9，2.10和2.11。计量单位：K\1
符号：Zc
热面温度
hot side temperature
温差电组件热端表面的平均温度。计量单位：K，℃
符号：T
冷面温度
cold side temperature
温差电阻件冷端表面的平均温度。计量单位：K，℃
符　号：Tc
2.19工作温差
operating temperature difference温差电阻件工作时，热面温度与冷面温度的差值。计量单位，K，℃
符号：△T
2.20最大温
maximum temperature difference（3)
温差电致冷组件工作时，热负荷为零，且热面温度为某一指定值时，可能达到的热面温度与冷面温度的最大差值。计量单位：K，℃
符号：ATmnx
工作电流
operatingcurrent
温差电致冷组件工作时，通过该组件的电流。计量单位：A
符号：1
2.22工作电压
operating voltage
SJ2855-88
温差电致冷组件工作时，输人端的电压。计量单位：V
符号V
2.23最大温差电流
optimum operating current formaximumtemperature difierence使温差电致冷组件获得最大温差的工作电流。计量单位：A
符号：Imxwww.bzxz.net
工作温差范围
operating temperature range
温差电致冷组件能够正常工作的温度范国。2.25板限使用温度
critical temperature
温差电致冷组件能够正常安全工作的最高热面温度。计量单位：K，℃
性能系数
coefficient ofperformance
在温差电组件致冷过程中，它等于致冷功率与输入电功率之比，在致热过程中，它等于致热功率与输人电功率之比。符号：cop
最大性能系数
maximumcoefficientofperformance在确定的温差条件下，温差电组件性能系数可能达到的最大值。符号：copmax
设大性能系数之工作电流
operating current for maximum coefficient of performance在一定的热面温度和冷面温度下，温差电致冷组件获得最大性能系数时的工作电流。
计量单位：A
符号：IaPt
致冷功率
cooling power
温差电致冷组件工作时，单位时间内从冷面吸收的热量。计量单位：W
符号：Qc
2.30最大致冷功率
maximumcoolingpowcr
SJ2855-88
温差电致冷组件以最大温差电流I工作，且温差为零时的致冷功率。计量单位：W
符号：Qax
2.31致热功率
heating power
温差电致冷组件用于致热时，单位时间内从热面放出的热量。计量单位：W
号：Q
绝缘电阻
ins lating resistance
温差电致冷组件的导热板与接线端之间的电阻。计量单位：M92
温差电阻件内阻
thermoelcctric module resistance温差电组件输入端之间的内部电阻。计量单位：2
2.34致冷组件的级数
number of stages
温差电致冷组件的层数。见4,9，102.35環低冷面温度
maximum cold side temperature热面温度保持在300K，且冷面无热负荷，温差电致冷组件在最大温差电流工作时冷面温度的最小值。
计量单位：K，℃
符号：Tem.x
2.36热响应时间
thermal response time
温差电阻件致冷（致热）时，达到稳定温差值98%的时间。计量单位：s
2.37寿命
温差电阻件失效前的工作时问，计量单位：h
符号：t
平均寿命
meanlife
温差电组件寿命的平均值。
计量单位：h
符号：t
抗压强度
compression strength
SJ2855-88
材料或组件在压缩下抗拒破坏的能力。计量单位：N/m
拉伸强度
tensile strength
材料或组件在拉伸载荷下抗拒破坏的能力。计量单位：N/m2
抗切强度
Shear strength
材料或组件抗拒剪切应力的能力。计量单位：N/m2
3主要材料与工艺
3.1半导体
semiconductor
导电性能介于金属和绝缘体之间的物质，电阻率约从10~至10°Qcm。3.2绝缘体
insulator
极难导电的物体称为非导体，导体带电时常用非导体阻止其逃失，故非导体又称绝缘体。其电阻率约大于10°.Q.cm。3.3导体
conductor
在外电场作用下能很好传导电流的物体。其电阻率约小于10-29·cm，8.4取向晶体
oriented crystal
按一定的晶向生长而制得的晶体。3.5
化合物半导体
Compound semiconductor
具有半导体特性的化合物。
3.6二元化合物半导体
binarycompoundsemiconductor
由二种元素构成的化合物半导体。3.7固溶体
solid solution
SJ2855--88
一种由基体元素或化合物（溶剂）在固态下溶有其它元素（溶质）原子所组成的晶体。可分为间隙固溶体和置换固溶体两种类型。3.8N型半导体材料
N-type semiconductor materials多数载流子是电子的半导体材料。3.9P型半导体材料
P-type semiconductor materials多数载流子是空穴的半导体材料。温差电材料
thermoelectric materials
一种可以把热能直接转变成电能或者直接由电能产生致冷或致热作用的材料。3.11
半导体温整电材料
semiconductor thermoelectric materials具有温差电性能的半导体材料。3.12N型半导体温差电材料
N-type semiconductor thermoelectric materials具有温差电性能的N型半导体材料。3.13P型半导体温差电材料
P-type scmiconductor thermoelectric materials具有温差电性能的P型半导体材料。3.14准二元温差电材料
pseudobinary thermoelectric materials晶格结构相似的两种二元化合物半导体按化学配比制备成的温差电材料，也称质二元温差电材料。
3.15准三元温差电材料
pseudoternary thermoelectric materials晶格结构相似的三种二元化合物半导体按化学配比制备成的温差电材料，也称三元温差电材料。
3.16低温温差电致冷材料
thermoelectric cooling materials for low temperature适用于低温环境工作的温差电材料。平均工作温度约在220K以下。3.17室温温差电致冷材料
thermoelectric cooling materials for room temperature适用于室温工作的温差电材料，室温指300K左右。3.18高温温整电致冷材料
SJ2855-88
thermoelectric cooling materials for high temperature适用于高温环境工作的温差电材料，平均工作温度约高于400K，区熔法
zone melting
一种制备晶体和提纯晶体的方法，熔区从锭料一端通过整个锭料至另一端。3.20粉末冶金法
powder metallurgy
由金属或金属化合物制成粉末，然后压制成型和烧结而成制品的一种工艺方法。3.21
布里奇曼法
Bridgeman method
一种制备晶体的方法。盛有熔融材料的蜗，相对于具有恒定温度梯度的加热溶器缓慢移动以完成单向凝固。
soldering（brazing）
一种焊接方法，利用熔点比母材低的钎料和母材一同加热，在母材不熔化的情况下，钎料熔化并润湿及填充两母材连接处的间隙，形成钎缝，在钎缝中，钎料马母材界面相互溶解和扩散，从而得到牢固的结合，按钎料熔点高低，可分硬钎焊和软钎焊。温差电致冷技术中，通常使用软钎焊。3.23钎料
solder
钎焊过程中，在低于母材熔点的温度下熔融后填充焊缝的金属或合金，也称焊料。3.24钎剂
soldering flux
一种增加钎料流动性，去除和防止钎料和母材上形成氧化物的物质，也称钎焊剂，钎焊药。
3.25导热膏
thermal grease
具有良好的电绝缘性能和优良的导热性能的膏状物质。3.26
防扩散材料
diffusion-suppresive materials防止有害杂质向温差电致冷元件扩散的阻挡层材料。4零部件及器件
4.1温差电元件
thermoclectric element
温差电材料加工成的具有一定形状的元件。4.2N型温差电元件
N-type thermoelectric element10-
SJ2855-88
以N型温差电材料制备的元件。
4.3P型温差电元件
P-type thermoclectric elemcnt以P型温差电材料制备的元件。
4.4导流片
conductor tab
用于连接温差电元件、并实现非整流接触的金属片。4.5温差电偶
thermoelectric couple（thermocouple)由一只N型温差电元件和一只P型温差电元件在一端连接而成。4.6导热板
plate of heat conduction
温差电组件直接与外界接触的具有良好电绝缘性能及导热性能的两块端面板。温差电组件
thermoelectric module
由一定数量的温差电偶，按规定的工艺要求构成的组合件。也称温差电堆。4.8温差电致冷组件
thermoelectric cooling module利用珀耳帖效应工作的温差电组件，可用于致冷，也可用于致热。4.9单级温差电致冷组件
single stage thermoelectric cooling module只有一个热面和一个冷面的单层温差电致冷组件。多级温差电致冷组件
multistage thermoelectric coolingmodule为了获得更大温差或者更大性能系数，将下一级温差电致冷组件的热端与上一级温差电致冷组件的冷端热耦合，如此选加形成的多次的组件。4.11
小型温差电致冷组件
miniature thermoelectric cooling module温差电元件截面等于或小于1mm“的温差电致冷组件。温差电致冷器
thermoelcctrie cooling device温差电致冷组件与热交换器组成的致冷器件，该致冷器也可用于加热。4.13空冷式温差电致冷器
air-coolcd thermoelectric cooling device热面用空气冷却的温差电致冷器。4.14水冷温差电致冷器
water-cooled thermoelectric cooling device-11-
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。