刘洋信阳师范学院大学生科研项目申请书

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1、编号:信阳师范学院大学生科研基金项目申请书项目类别：1•人文社会科学研究项目2•自然科学研究项目3、科技发明与科技制作4、文艺创作所属学科：物理课题名称：半导休高效制冷性能研究与应用申请者：刘洋所学专业：应用物理学系（院）名称：物理电子工程学院申请日期：2012-9-28信阳师范学院制项目名称半导体高效制冷性能研究与应用项目所属学科领域电了研究类别AA.基础研究B.应用研究成果形式"1、学术论文2、著作3、调研报告4、科技发明与制作5、文艺作品"6、其他申请经费总额1200元起止吋间2012年11月至2013年11月项目主持人及成员情况类别姓名所学专业科研特长系（院）名

2、称班级科研分工主持人刘洋应用物理学材料分析、工业设计物电学院2011级应用物理学班主持人项目组其他成员赵镇杰应用物理学材料分析物电学院2011级应用物理学班制备新型材料毕灵军应用物理学材料分析物电学院2011级应用物理学班研究散热系统导师指教姓名专业科研方向系（院）名称职称签名罗浩微电子学与固体电子学电子科学为技术物理电子工程学院副教授项目主要研究内容和目标（200字以内）:木研究内容是高效半导体制冷技术及其应用，以节能降耗为前捉，从半导体结构和制冷原理方而提高半导体的制冷效率，从而快速制冷；利用自己设计的半导体制冷片设计一个多功能半导体制冷杯，使其在10分钟达到-15

3、。的制冷效果。冇以下儿个目标：1.研究材料结构对制冷效果的影响，改变N型材料颗粒与P型材料颗粒的和对位置;2.研究材料性能对制冷效果的影响，采取不同的P、N型材料，掺入不同的杂质；3.研究各种散热系统对制冷效果的影响。论证报告填写及打印说明：1、按以下顺序填写，总字数不超过3000字，填写内容较多纸面不够时可另行附页。2、文学艺术类项目申报人可自行设计报告格式。3、《申请书》排印规格为297mmx210mm（A4纸），除签章、盖章之外，其余内容一律宋体5号字打印。《申请书》和相关支撑材料于左侧装订成册。一、本课题研究本课题的实际意义和理论意义1、实际意义半导体制冷是利用

4、波耳效应制冷的，当肓流电通过时其冷面的热最就会向热面专i使冷面制冷。近年来半导体制冷被广泛的应用，如半导体散热器，半导体制冷器件等。本项目从半导体制冷的理论出发研究,可以提高半导体制冷效率，不仅仅是达到高效制冷效果，给高效半导体制冷材料提供参考，也使原来的半导体制冷设备提高制冷效果。半导体制冷片作为特种冷源，在技术应用上具有以下的优点和特点：1）、不需要任何制冷剂，可连续工作，没冇污染源没有旋转部件，不会产生M转效应，没有滑动部件是一种固体片件，工作时没有震动、噪音、寿命长，安装容易。2）、半导体制冷片具有两种功能，既能制冷，又能加热，制冷效率一•般不高，但制热效率很高

5、，永远大于10因此使用一个片件就可以代替分立的加热系统和制冷系统。3）、其热惯性非常小，致冷致热时间很快，在热端散热良好冷端空载情况下，通电不到一分钟，就能达到最人温差。冷却速度快，其速度可透过调节工作电压控制，且工作电流或电压的精度要求不高不受重力和方向彩响，因热电器件不需循环流体，故不受重力和方向的影响，适合应用在航天工业上。4）、半导体制冷片是电流换能型片件，通过输入电流的控制，可实现高精度的温度控制，再加上温度检测和控制手段，很容易实现遥控、程控、计算机控制，便于组成自动控制系统。5）、半导体制冷片热惯性非常小，制冷制热时间很快，在热端散热良好冷端空载的情况下，

6、通电不到一分钟，制冷片就能达到最人温差。6）、半导体制冷片的反向使用就是温差发电，半导体制冷片一般适用于中低温区发电。7）、半导体制冷片的单个制冷元件对的功率很小，但组合成电堆，川同类型的电堆串、并联的方法组合成制冷系统的话，功率就可以做的很大，因此制冷功率可以做到儿毫瓦到上万瓦的范围。8）、半导体制冷片的温差范围，从正温90°C到负温度130°C都可以实现⑵。通过以上分析，半导体温差电片件应用范围有：制冷、加热、发电，制冷和加热应用比较普遍，有以下几个方面：1）、军事方面：导弹、雷达、潜艇等方面的红外线探测、导行系统。2）、医疗方面；冷力、冷合、白内障摘除片、血液分析

7、仪等。3）、实验室装置方面：冷阱、冷箱、冷槽、电了低温测试装置、各种恒温、高低温实验仪片。4）、专用装置方面：石油产品低温测试仪、生化产品低温测试仪、细菌培养箱、恒温显影槽、电脑等。5）、LI常生活方面：空调、冷热两用箱、饮水机、CPUtl温散热⑸、电子信箱等。2、理论意义本项目是结合应用物理专业所学习的知识，从材料结构与材料分析出发，改进材料性能，提高效率；即将半导体制冷材料提供参考，也达到了实用性效果；目前办到底制冷材料的制冷效率约为0.2~0.3,远低于压缩式制冷。经过试验研究发现，冷、热端温差对于半导体制冷的效率有很人的影响，通过