Quels métaux sont utilisés dans l’effet Seebeck ?

L'effet Seebeck est le phénomène par lequel une différence de température entre deux conducteurs électriques ou semi-conducteurs différents crée une différence de tension. De nombreux métaux et semi-conducteurs différents peuvent être utilisés dans l'effet Seebeck, et le choix dépend de l'application spécifique et des performances souhaitées.

Voici quelques exemples courants de métaux et de semi-conducteurs utilisés pour l’effet Seebeck :

Métaux :

* Bismuth : Un choix courant pour les appareils thermoélectriques en raison de son coefficient Seebeck élevé.

* Antimoine : Semblable au bismuth, souvent utilisé en combinaison avec le bismuth pour créer des alliages thermoélectriques.

* Cuivre : Souvent utilisé dans les thermocouples en raison de sa conductivité électrique élevée.

* Nickel : Peut être utilisé dans les thermocouples pour créer une tension de sortie plus élevée que le cuivre.

* Platine : Utilisé dans les thermocouples à haute température en raison de son point de fusion élevé et de sa résistance à l'oxydation.

Semi-conducteurs :

* Silicium : Un matériau semi-conducteur largement utilisé avec un coefficient Seebeck modéré.

* Germanium : Similaire au silicium, mais avec un coefficient Seebeck plus élevé.

* Tellurure de plomb (PbTe) : Un choix populaire pour les appareils thermoélectriques à basse température.

* Tellurure de bismuth (Bi2Te3) : Un matériau largement utilisé pour les appareils thermoélectriques à température ambiante.

* Séléniure de plomb (PbSe) : Un autre matériau souvent utilisé pour les applications à basse température.

Alliages :

* Constantan (55 % Cu, 45 % Ni) : Alliage couramment utilisé dans les thermocouples en raison de son coefficient Seebeck élevé et de sa stabilité.

* Chromel (90 % Ni, 10 % Cr) : Un autre alliage populaire pour les thermocouples, offrant une résistance à haute température.

* Alumel (95 % Ni, 2 % Mn, 2 % Al, 1 % Si) : Utilisé conjointement avec Chromel dans les thermocouples pour les mesures à haute température.

Le métal ou semi-conducteur idéal pour une application spécifique dépendra de facteurs tels que :

* Plage de température de fonctionnement : Différents matériaux ont des performances variables à différentes températures.

* Coefficient Seebeck souhaité : Le coefficient Seebeck détermine la tension de sortie pour une différence de température donnée.

* Coût et disponibilité : Certains matériaux sont plus chers ou plus difficiles à obtenir que d’autres.

* Conductivité électrique et thermique : Ces propriétés peuvent affecter l'efficacité globale du dispositif thermoélectrique.

Il est important de noter que de nombreux autres matériaux sont également utilisés dans l’effet Seebeck et que le domaine des matériaux thermoélectriques est en constante évolution. Des recherches sont en cours pour développer de nouveaux matériaux offrant une efficacité et des performances améliorées.