科创中国

新材料技术

目前主要应用的制冷技术包括：散热风扇、微型压缩机、热电制冷、磁卡制冷、电卡制冷等。散热风扇和压缩机技术成熟，但难以小型化且机械稳定性差，不适于微型电子设备。磁卡制冷技术也比较成熟，但需要体积庞大的电磁铁来产生高磁场才能实现大制冷温变，也难以小型化。热电制冷基于半导体材料的帕尔贴效应，操控简便、易于小型化，但存在制冷能效低、材料成本高等问题。而基于铁电材料电卡效应（Electrocaloric Effect）的制冷技术的能效比COP远高于压缩机等制冷技术，而且具有器件结构简单、易于小型化、操控便捷、成本低廉、环境友好等优点，被认为是一种适用于微电子技术的非常有发展潜力的高效固态制冷技术。 本项目以钛酸钡、铌镁酸铅、钛锆酸铅镧和钨镁酸铅等体系为主要研究对象，建立了典型铁电/反铁电材料的电场-温度-成分的多维相图，系统研究了电场、温度等外场及其耦合作用对晶相结构与相变特征的影响规律；基于可靠的电卡直接测试技术明晰了多物理场对电卡效应的调控作用，并进一步提出电卡材料设计准则，制备出了满足高能效制冷要求的铁电/反铁电陶瓷材料。

首先采用分子动力学模拟研究了不同电场条件对钛酸钡单晶的相变过程和电卡效应的影响，讨论了不同强度和方向的电场对相结构、极化状态、相变温度和电卡效应的影响规律，分析了温度和电场的共同作用对相变的影响，建立了电场方向-电场强度-温度多维相图，明确电卡效应的正负和数值与相变过程的依赖关系。通过实验证明在高电场作用下，<011>取向钛酸钡单晶存在电场诱导的可逆四方-正交相变，并建立了电场-温度相图与电卡效应的关联，在15kV/cm电场和288 K时获得电卡值*** K，制冷能效COP高达40。研究了电场-温度耦合作用下<001>、<011>和<111>取向Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-30PbTiO3（PMN-30PT）单晶中丰富的相变特征，将这些丰富的相变分为电场诱导的相变和温度诱导的相变，并建立了电场-温度耦合场下各取向PMN-30PT单晶的细致电场强度-温度相图，为后续研究各物理机制与宏观性能之间的对应关系提供了有力工具。在此基础上，研究了电场-温度耦合作用下不同取向PMN-30PT单晶的电卡效应，并分析了丰富电卡效应行为的内在的物理机制，建立了相变与电卡效应的物理关联。

宁波益加科创服务有限公司是一家提供园区运营、项目申报、活动承办为主的初创型服务公司。公司成立于2020年6月15日，注册资金为100万，办公场地为宁波市鄞州区学士路655号科技信息孵化园B栋裙楼一楼。