MESURE DU COEFFICIENT SEEBECK, RESISTIVITÉ ÉLECTRIQUE
Les matériaux thermo-électriques prendront de plus en plus de place dans notre quotidien. Les recherches s’intensifient, il est donc essentiel de pouvoir mesurer l’effet Seebeck de ces matériaux.
LSR 3 : la mesure de l'effet Seebeck
Le LSR – 3 peut simultanément mesurer le coefficient de Seebeck et la résistance électrique (résistivité électrique) de matériaux sous forme d’éprouvettes cylindriques ou sous forme de parallélépipèdes de dimension entre 5 et 23 mm.
- Les fils et films peuvent être analysés avec un adaptateur
- Trois différents fours interchangeables couvrent la gamme de températures allant de -100°C jusqu’à 1500 °C
- La conception du support d’échantillon garantit une très bonne reproductibilité de mesure.
- Le logiciel 32 bits permet des procédures de mesure automatiques et les données de mesure peuvent être facilement exportées.
Le principe de mesure est le suivant :
Un échantillon est positionné verticalement entre les deux électrodes. Le bloc d’électrode inférieure contient un dispositif de chauffage, tandis que l’ensemble du dispositif de mesure est situé dans un four. Le four qui entoure le dispositif de mesure chauffe l’échantillon à une température programmée.
A la température voulue, le dispositif de chauffage secondaire dans le bloc d’électrode inférieure crée un gradient de température. Deux thermocouples mesurent alors le gradient T1 et T2 de la température. Les mêmes thermocouples permettent ensuite de mesurer la différence de potentiel, c’est un contact spécifique sur un seul coté des thermocouples qui permet de mesurer cette différence de potentiel.
La mesure de la résistance électrique est obtenue grâce à la méthode des 4 pointes :
Grâce aux dimensions de l’échantillon il est alors possible de mesurer la résistivité électrique du matériau.
En option le LSR 3 peut être upgradé en version LSR 4 pour la mesure directe de la figure de mérite ZT (méthode de Harman).
| Modele | LSR-3 |
| Plage de température*: | de -100°C jusqu’à 500°C |
| température ambiante jusqu’à 800/1100/1500°C | |
| Méthodes de mesure: | coefficient Seebeck : méthode statique DC |
| résistance électrique: méthode quatre-pointes | |
| Atmosphères: | inerte, red., oxyd., vide |
| Taille de l’échantillon (cylindrique ou sous forme de barreau): | 2 à 4 mm largeur et de profondeur ou diamètre 5 et jusqu‘à 23 mm de hauteur (autres dimensions sur demande) |
| Taille de l’échantillon rond (sous forme de disque): | 10, 1.7, 25.4 mm |
| Distance entre les thermocouples: | 4, 6, 8 mm |
| Refroidissement à l’eau: | requit |
| * différents fours interchangeables |
LZT meter : la mesure du facteur de mérite
L’analyseur LZT est le premier appareil commercial permettant de mesurer le facteur de mérite en une seule analyse grâce aux 2 technologies LSR et LFA. Trois paramètres sont analysés simultanément:
- la diffusivité thermique,
- la résistivité électrique
- le coefficient Seebeck,
Ce sont les paramètres qu’on analyse normalement à l’aide des deux instruments LSR et LFA. Différents fours sont disponibles: un nouveau four infrarouge à haute vitesse de chauffe et de refroidissement avec une régulation très précise de la température, un four basse température et un four haute température.
Le logiciel fourni avec l’appareil permet d’évaluer les données d’une manière simple et efficace comme c’est bien connu des logiciels LINSEIS. La méthode Harman est incluse dans ce logiciel.
Les avantages principaux de cet appareil combiné sont:
- Un seul échantillon
- Une seule géométrie
- Une seule stœchiométrie
- Un seul environnement (température, atmosphère gazeuse)
- Un seul profil de température
- Analyse d ‘échantillons à haute résistance électrique (option)
| Modèle | LZT-Meter |
| Plage de température: | de -150 à 500°C ; Temp. Ambiante à 600/1100/1500°C |
| Porte-échantillon: | intercalé entre deux électrodes |
| Atmosphère: | inerte, oxydante, réductrice, vide |
| Dimensions d’échantillon: | 2 à 4 mm de section carrée ou 6 mm de diamètre |
| longueur 6 à 23 mm | |
| Dimensions d’échantillon rond: | diamètre 10, 12.7 ou 25.4 mm |
| Distance entre les thermocouples: | 4,6,8 mm |
| Eau de refroidissement: | Nécessaire |
| Seebeck : | A jusqu’à 2500 µV/K |
| Précision ±7% / Reproductibilité ±3% | |
| Coefficient Seebeck: | méthode statique DC |
| Résistivité électrique: | méthode quatre-pointes |
| Plage de mesure de la conductivité électrique: | 0,01 jusqu’à 2*105 S/cm |
| Précision ±5-8*% / Reproductibilité ±3% | |
| Source de courant: | Source de courant à faible dérive de 0 à 160 mA |
| Electrode: | Nickel (-100 à 500°C) / Platinum (-100 à +1500°C) |
| Thermocouples: | Type K/S/C |
| Source d’impulsion: | Nd:YAG Laser (25 Joule) |
| Durée du pulse: | réglable de 0.01 à 5 ms |
| Détecteur | InSb ou MCT |
| Diffusivité termique: | 0.01 à 1000 mm²/s |
| Option | LSR-4 Upgrade |
| DC Harman-method: | Mesures Direct ZT sur des pointes thermoélectriques |
| Gamme de température: | de -100 à +400°C |
| Ambiante à +400°C | |
| Porte échantillon | Contacts avec pointes pour mesures en condition adiabatique |
| dimensions de l’échantillon: | rectangulaire 2 à 5 mm avec max. 23 mm de long |
| jusqu’à 6 mm de diamètre avec max. 23 mm de long |
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