热电材料断裂力学的理论分析和实验验证

项目名称： 热电材料断裂力学的理论分析和实验验证

项目编号： No.11402063

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 张爱兵

作者单位： 哈尔滨工业大学

项目金额： 28万元

中文摘要： 热电材料是利用固体内部载流子运动实现热能和电能直接相互转换的功能材料，被广泛的应用于加热（热泵）、制冷和发电等领域。由于热电材料属于典型的脆性半导体材料，在热载荷和电载荷作用下极易产生裂纹等缺陷。因此，关于热电材料断裂力学的研究很有必要。本项目应用理论分析和实验验证相结合的方法，首次系统深入地研究热载荷和电载荷单独或协同作用下热电材料的断裂力学问题，探索裂纹内环境（裂纹内介质的导热率、导电率）、裂纹长高比和热冲击载荷对热电材料断裂行为的影响规律和作用机理。在此基础上，建立可靠的热电材料断裂力学模型，加深人们对热电材料断裂失效机理的认识，为热电功能材料及器件的安全可靠性设计提供理论基础。

中文关键词： 热电材料；断裂；强度因子；能量转换效率；

英文摘要： Thermoelectric materials are functional materials that can directly convert electric energy into thermal energy or recover waste heat and convert it into electrical power by the motion of the charge carriers. They are often used for heating (heat pumps),

英文关键词： Thermoelectric material；Fracture；Intensity factors；Energy conversion efficiency；