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台科研发金属玻璃镀层 助废热回收再利用
发布者: 发布时间:2017/4/6 9:18:09 阅读次数868

  台湾科技大学教授朱瑾领导的研究团队和中山大学助理教授吴欣洁的团队合作,并由美国西北大学材料系研究团队反覆印证,首次以非晶质金属玻璃镀层作为中温热电材料的扩散阻障层,研究发表于国际期刊「科学报导(Scientific Reports)」,并已获得台湾专利,研究结果有助于促进中高温热电模组的发展及节能与环保。
 
  朱瑾指出,中温热电模组多採用扩散接合来连结热电材料与金属层,但因中温热电模组常须置于摄氏400度以上环境,且须耐多次的热循环,因此使热电材料与金属层间的原子易相互扩散,而在热电材料与金属层间生成介金属相,近而破坏热电模组的可靠度与耐用度,所以中温热电模组常在金属层与热电材料间加入扩散阻障层。
 
  台科大研究团队首次使用非晶质金属玻璃镀层,透过金属玻璃镀膜的无晶界结构,可有效抑制热电材料与电极间原子的相互扩散,且所需的镀层厚度极薄,仅约0.2微米(200nm)即可见效,相较于一般使用的材料,金属玻璃镀层则只需不到1/10的厚度,却能有效阻断热的扩散,延长电热模组的寿命。

  朱瑾表示,废热回收再利用近年来越来越受重视,许多国家积极投入热电发电技术的开发,根据美国能源局统计,每年近6成能源以废热形式逸散,其中以各式工厂及汽机车引擎產生的废热占最大宗,因此一些汽车大厂,如BMW,都研发热电模组系统装置于汽车排气做废热发电的应用。

  研究团队指出,台湾许多传统产业在制造过程中需耗费大量能源及产生可观的热,但这些废热回收比率偏低,造成大量能源浪费及二氧化碳排放,热电模组可应用于钢铁、石化、水泥等产业,或汽车、太阳能等废热或环境能源发电,对节能、减碳有贡献;团队还在针头加上薄薄一层金属玻璃镀膜,可有效降低摩擦力,提高针头耐用度,也吸引许多医材及工业针头业者合作。


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