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Integration thermoelektrischer Generatoren in metallische Gussteile

将热电发电机集成到金属铸件中

基本信息

批准号：
109444822
负责人：
Professor Dr.-Ing. Walter Lang
金额：
--
依托单位：
Institut für Mikrosensoren, -aktoren und -systeme (IMSAS)
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2009
资助国家：
德国
起止时间：
2008-12-31 至 2012-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/109444822?language=en
关键词：
Integration thermoelektrischer Generatoren metallische Gussteile

项目摘要

Die Energieversorgung autarker Mikrosysteme rückt immer stärker in den Vordergrund der mikrosystemtechnischen Forschung. Eine Möglichkeit sind thermoelektrische Generatoren, die aus Temperaturunterschieden elektrische Leistung gewinnen. In vielen Maschinen erzeugt die Verlustwärme einen starken Wärmestrom, der durch metallische Bauteile abgeleitet wird. Dieser wird am besten ausgenützt, wenn der thermoelektrische Generator im Metallteil eingebettet ist. Aufgrund der hohen Temperatur des Gussprozesses war dies bisher nicht möglich. Zwei aktuelle Forschungsergebnisse lassen die Einbettung von Mikrosystemen in metallische Gussteile heute als machbar erscheinen. Zunächst wurde gezeigt, dass man RFID-Chips in Metallguss einbetten kann. Zweitens gibt es seit kurzem hochtemperaturstabile thermoelektrische Sensoren mit der Materialkombination Si – TiW, die Temperaturen von 800°C zulassen ohne zerstört zu werden. Die Übertragung dieser Prozesse auf andere Bauteile wird als machbar eingeschätzt, ist jedoch Neuland und bedarf einer grundlegenden wissenschaftlichen Untersuchung.Eine technische Vision für eine spätere Anwendung ist die Einbettung eines Mikrosystems zur Ölanalyse in einer Ölwanne. Das System enthält einen Sensor, Elektronik, einen thermoelektrischen Generator und eine Antenne. Es arbeitet energieautark und kontrolliert die Öltemperatur und die Ölqualität.Ziel des vorgeschlagenen Projektes ist es, die Einbettung von Mikrosystemen in Gussteile am Beispiel des thermoelektrischen Generators zu untersuchen. Dies eröffnet für die Zukunft auch die Möglichkeit, Sensoren und andere Mikrosysteme einzubetten. Damit stellt das vorgeschlagene Projekt einen wichtigen Schritt für die Entwicklung intelligenter und sensitiver Materialien und Halbzeuge dar.

Die Energieversorgung autarker Mikrosysteme rückt immer stärker in den Vordergrund der mikrosystemtechnischen Forschung. Eine Möglichkeit sind thermoelektrische Generatoren，die aus Temperaturuntereden elektrische Leistung gewinnen.在许多机械中，通过金属部件可以制造出一种坚固的铸件。如果热发电机在金属中有一个更好的位置，那么这将是最好的选择。在最高温度下的热处理并不令人满意。今天，两个研究小组在金属铸造中对微系统进行了研究。最后，金属中的RFID芯片变得更好了。采用Si-TiW复合材料制成的热电传感器具有较高的温度稳定性，在800°C的温度下可达到韦尔登。Die Übertragung dieser Prozesse auf andere Bauteile wird als machbar eingeschätzt，ist jedoch Neuland und bedarf einer grundeschenschaftlichen Untersuchung.Eine technische Vision für eine spätere Anwendung ist die Einbettung eines Mikrosystems zur Ölanalyze in einer Ölwanne.该系统包括一个传感器、电子设备、一个热电发电机和一个继电器。Es arbeitet energieautark und kontrolliert die Öltemperatur und die Ölqualität.Ziel des vorgeschlagenen Projektes is es，die Einbettung von Mikrosystemen in Gussteile am Beispiel des thermoelektrischen Generators zu untersuchen. Dies eröffnet für die Zukunft auch die Möglichkeit，Sensoren und andere Mikrosysteme einzubetten. Damit stelt das vorgeschlagene Projekt einen wichtigen Schritt für die Entwicklung intelligener und sensitiver Materialien und Halbzeuge dar.