一、引言

热电材料在长期服役过程中面临热循环、氧化、结构退化等问题，影响其能量转换效率与使用寿命。通过加速老化实验与寿命建模技术，可预测材料在实际应用中的性能衰减趋势，为热电器件的可靠性评估与寿命设计提供科学依据。

二、热电寿命建模的基本原理与发展历程

1. 加速老化实验方法

包括恒温老化、热循环老化、电热耦合老化等。

2. 材料退化机制分析

如热膨胀失配、氧化腐蚀、晶界迁移等。

3. 寿命预测模型

如Arrhenius模型、Coffin-Manson模型、Weibull模型等。

三、核心技术与系统组成

1. 高温老化与热循环测试平台

具备精确温控与长时间运行能力。

2. 材料结构与性能同步测量系统

如XRD、SEM、电导率、Seebeck系数测试等。

3. 数据建模与寿命预测模块

结合实验数据进行模型拟合与寿命预测。

四、典型应用场景

1. 汽车尾气发电模块寿命预测

评估热电材料在高温排气环境下的稳定性与寿命。

2. 工业余热回收系统可靠性评估

为热电模块在长期运行中的维护周期提供依据。

3. 可穿戴热电设备耐久性测试

评估柔性热电材料在反复弯曲与温差下的性能保持能力。

五、挑战与未来发展趋势

当前面临的问题包括：

寿命测试周期长，效率低；

材料退化机制复杂，难以建模预测；

测试条件与实际工况存在差异。

未来发展方向包括：

AI驱动的寿命预测与加速老化建模；

多模态数据融合分析平台建设；

标准化热电材料寿命测试流程制定；

新型耐高温、抗氧化热电材料开发；

结合数字孪生实现器件寿命仿真预测。