可有效率將廢熱轉換為能源之3D列印熱電管

 

刊登日期:2021/11/5
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韓國蔚山科學技術大學(UNIST)開發了一項利用3D列印將熱電模組製作成管狀之技術,該技術係將熱電材料的碲化鉛(PbTe)摻雜(Doping)鈉(Na)、銻(Sb),製作出具有黏彈性之3D列印用油墨,並利用於環狀熱電模組的成形。新開發的熱電模組可有效率地利用工廠、汽車等的排氣廢熱進行發電。

以鉛(Pb)與碲(Te)組成之熱電粒子為基材的油墨藉由摻雜鈉或銻,誘發粒子的表面電荷,擴散於甘油溶媒之後,確認無須使用添加劑,亦能使其具備黏彈性(Viscoelasticity),進而能製作出擁有正確形狀與尺寸的3D零組件。在性能指數方面,p型為1.4、n型則是1.2。此外,利用新油墨3D列印出的熱電模組因其管狀型態,能比既有的方型更有效率地進行集熱,在相當於汽車排氣管溫度400~800℃的運作溫度下,呈現高度的熱電性能。

研究團隊表示,透過實驗與數據分析,證實將3D列印碲化鉛管結合於熱電發電機的手法對於系統適應型之高性能熱電發電機的設計具有良好效果,例如工廠煙囪產生的熱能將可有效率地轉換為電能。此外,將3D列印技術應用於熱電材料製造,既有材料的發展極限將可望有所突破,且此次在3D列印材料賦予黏彈性之技術,亦可廣泛應用於其他領域。


資料來源: https://engineer.fabcross.jp/archeive/211006_thermoelectric-ink.html
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