隨著人們生活水平的提高，汽車越來越多，汽車能源消耗在總能源消耗中所占的比例越來越高，汽車節(jié)能問題也越來越受到各國關(guān)注。節(jié)能已經(jīng)成為當(dāng)今世界汽車工業(yè)發(fā)展的主題之一。
相關(guān)研究表明，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，一般轉(zhuǎn)化為有效功的熱當(dāng)量約占燃料燃燒產(chǎn)生熱量的35%-40%，冷卻水帶走的熱量占20%-30%，尾氣帶走的熱量為30%-40%，如果能夠充分利用尾氣余熱，將會明顯提高燃料的利用率。
如何將大量汽車尾氣排放的廢棄熱量高效轉(zhuǎn)化為有用的電能，是歐盟第七研發(fā)框架計(jì)劃（FP7）的研究課題。為了攻克此難題，歐盟提供375萬歐元資助，總研發(fā)投入530萬歐元，由德國、法國、意大利、西班牙、奧地利和瑞士7個(gè)國家及14家納米材料企業(yè)聯(lián)合組成歐洲NanoHiTEC技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)。
根據(jù)賽貝克效應(yīng)，當(dāng)2種不同溫度的物質(zhì)材料相互接觸時(shí)，接觸面存在電荷擴(kuò)散流動(dòng)，會在物質(zhì)材料兩端產(chǎn)生電壓，反之亦然。納米結(jié)構(gòu)材料有助于材料表面接觸，從而提高熱電轉(zhuǎn)換效率。
NanoHiTEC研發(fā)團(tuán)隊(duì)采用目前世界上最先進(jìn)的納米技術(shù)及分析檢測工具，選擇環(huán)境友好型、無毒副作用、易實(shí)現(xiàn)工業(yè)規(guī)?；可a(chǎn)的納米結(jié)構(gòu)材料多層薄膜生產(chǎn)技術(shù)，最終確定熱電轉(zhuǎn)化效率高、性價(jià)比好和無稀缺原材料的硅-鍺合金薄膜材料和碳化硼薄膜材料作為進(jìn)一步的研究對象。
研發(fā)團(tuán)隊(duì)開發(fā)了磁控濺射技術(shù)，可明顯改進(jìn)納米結(jié)構(gòu)硅-鍺合金和碳化硼薄膜材料的合成，高沉積率產(chǎn)生高結(jié)晶度，從而實(shí)現(xiàn)更高密度的薄膜材料。特別是通過火花等離子燒結(jié)技術(shù)，更易獲取小晶粒的納米結(jié)構(gòu)碳化硼薄膜材料。新技術(shù)顯著提高了材料的熱電轉(zhuǎn)換效率。
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