關于熱電材料性能導熱系數的測定相關知識

　　測量導熱系數時，應盡量減少被測元件以輻射、對流和導熱等方式傳遞給周圍空氣的熱量。

　　測量元件導熱系數的方法有法和相對法。確定導熱系數時應測量加熱器的功率。通常用電加熱器加熱元件，其功率由電流及電壓求得。測量時采用的元件幾何尺寸視材料的導熱性能而定。高導熱系數的半導體材料，其元件的長度對截面積之比值應大一些，否則不易建立足夠大的溫差。當元件的導熱系數較小時，應采用小的元件，以避免產生太大的溫差，減少漏入周圍環境的熱量。短的元件使實驗過程中工況穩定所需的時間縮短。對于短的半導體元件，不言而喻，元件和熱源、冷源之間的接觸熱阻應很小，為此表面必須在機械加工后再拋光，使元件和冷、熱源均有平而光的接觸表面。裝配時在表面上還要抹一層油脂，或在元件表面掛錫后，與熱源或冷源焊接在一起。

　　漏熱量用實驗測定。測定時將元件換成另一件導熱系數很低、且其導熱系數數值已知的材料，通過試驗求出加入的熱量以及通過該替換物的熱量，即得到漏熱量。元件兩端的熱阻也用實驗測定，測定時取材料相同但長度不同的元件，放到測量系統內，比較測量結果后求出熱阻。

　　上述方法曾用于測量半導體材料的導熱系數，溫度范圍為室溫至液氨溫度。當實驗溫度升得很高時，向周圍環境的漏熱也達到很大的數值，測量精度下降。在這種情況下，宜用相對法測量元件的導熱系數。

　　相對法測量系統待測元件夾在兩塊標準材料塊之問，標準材料塊的導熱系數是已知的。試件、冷庫壓縮機組以及熱源外面用絕熱材料包裹以減少漏熱。盛放試件元件的容器，其容器壁被加熱，以保持壁面溫度與半導體元件的溫度相近。取流經半導體元件的熱量，等于流經元件上、下側標準材料塊的熱量平均值。元件、標準塊以及冷、熱源的表面均經研磨加工，使其既光滑又平整，以改善熱接觸條件。因為熱電偶固定在標準塊上以及元件上，而不是埋在冷源和熱源上，故接觸電阻產生的溫差可以不考慮。

　　標準塊用的材料制成。原則上標準塊的導熱系數與元件材料的導熱系數應有相同的數量級，以保證標準塊上的溫差與元件的溫差相近。