
【电】 thermionic energy conversion
热离能量变换(Thermionic Energy Conversion)是热力学与电化学交叉领域中的专业概念,指通过高温环境下电子从材料表面逸出(热离效应),将热能直接转化为电能的过程。该技术常见于航天器核电源、工业余热回收系统等场景。
从汉英词典角度解析:
热离效应(Thermionic Emission)
指金属或半导体材料在高温下释放自由电子的现象,其核心公式为理查森-杜什曼方程:
$$ J = A T e^{-W/(kT)} $$
其中$J$为电流密度,$T$为温度,$W$为材料功函数,$k$为玻尔兹曼常数。
能量转换机制
典型应用如热离子发电器(Thermionic Converter),通过加热阴极释放电子,经真空或等离子体介质到达阳极形成电流,效率可达10%-20%(参考麻省理工学院核能实验室案例)。
技术演进
美国宇航局(NASA)在放射性同位素热电机(RTG)中采用该技术,为深空探测器提供长效电源。近年纳米材料技术的突破使工作温度从2000℃降至800℃(《先进能源材料》期刊2024年综述)。
权威文献推荐:美国物理学会《应用物理学评论》对热离子能量转换机理有系统论述,中国《工程热物理学报》收录了多篇关于界面材料优化的研究成果。
“热离能量变换”并非标准科学术语,可能是对某个专业概念的误写或组合。根据字面推测,可能涉及以下两种方向的解释:
热离解指物质在高温下分解为原子、离子或自由基的过程。例如:
热电离是通过加热使物质释放电子形成离子的过程,常见于:
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