含界面裂纹热电复合材料

裂纹下效率可预测

该复合材料在存在中心界面裂纹的情况下仍可维持热电转换效率，且上覆层厚度对效率的影响最显著，为含裂纹热电器件的优化设计与可靠性评估提供了定量依据。

Yan, Li · Fanfan, Nai · Wanxia, Qin · 汪文帅 · 时朋朋

Applied Thermal Engineering 2026

参数信息

归一化热电转换效率变化

6.5 %

归一化电流密度强度因子增幅

4.1 %

技术优势

影响参数量化

系统地量化了材料参数、裂纹尺寸位置、绝缘系数和温度条件对效率的影响，其中上覆层厚度影响最显著。

电绝缘促传

电绝缘系数通过促进电流跨裂纹界面传输来提高热电转换效率，而热绝缘系数则降低效率。

应用场景

• 热电材料可靠性评估：用定量化参数做裂纹器件可靠性评估，不再依赖经验。
• 温差发电器件：带裂纹仍能预测效率，器件设计可容缺陷。
• 复合材料断裂力学：提供含界面裂纹复合材料的电流密度与能量通量强度因子解。