在由国家自然科学基金委员会主办，2016年8月10~12日于中国沈阳召开的第12届ICFDM国际学术会议上，经投票评选出了全国10项2015年度国家自然科学基金优秀结题项目。浙江大学流体传动及控制国家重点实验室梅德庆教授的基金项目“基于热电材料的层叠阵列型温差发电构件及其半固态粉末微成形理论与方法研究”是其中之一。

该项目起止年限为2012年1月-2015年12月，主要研究内容为：“在环境污染和能源危机日益严重的今天，利用热电材料及其器件对工业生产、车辆等废热实现稳定、无污染回收利用具有重要的意义。然而，现有温差发电构件存在的效率低、制造成本高等问题制约了温差发电技术的广泛应用。为此，本项目围绕热电构件成形制造、热电臂尺寸的设计与优化、功能梯度型热电臂结构设计、热电器件的集成与装配测试等关键技术开展研究，为我国高优值热电材料的制备、高效率热电器件的设计和制造提供了理论基础和技术支撑。”

项目主要研究进展及创新点包括：

（1）提出并发展了一种能够获得多孔隙材料的半固态粉末成形方法和获得纳米晶的超声能场辅助粉末微成形方法，成功制备了低热导的碲化铋和碲化铅热电块体。

（2）研究了温差发电构件结构形式、尺寸及接触电阻对温差发电器件性能的影响规律，并完成了温差发电构件的性能评价与拓扑结构设计优化。

（3）研究了功能梯度型温差热电构件的热电本构模型，提出并发展了功能梯度型热电构件的设计与优化方法，有效提高了功能梯度型热电构件的热电转换率。

（4）研究了热电模组的装配与测试方法，建立了 Bi2Te3/Sn96.5Ag3Cu0.5/Cu的热电模组焊接结构基础，探索了不同焊接工艺参数对热电模组性能的影响规律。同时，建立了一套热电模组性能测试平台，完成了热电模组热电性能的测试与评价。

图1 多孔隙热电材料的制造、热电构件的拓扑优化与热电模组的装配测试

项目取得的主要研究成果有：

（1）在International Journal ofPlasticity，Journal of Materials Research，Journal of Sound and Vibration等国际期刊上发表SCI论文10 篇，Ei论文1篇。

（2）项目研究成果获国家发明专利授权16件，实用新型专利授权6件。

（原文链接http://me.zju.edu.cn/mecn/2016/0819/c6200a537373/page.psp）