中科院工程热物理所从05年起从事谐波法材料热电物性测量技术研究，已掌握利用该技术测量纳米到宏观各类单根纤维、薄膜及体材料的热导率、热扩散率、蓄热系数、热电优值、赛贝克系数及电导率。获授权该技术国家专利28项，软件著作权1项。先后为多家科研院所研制了热物性测量设备。11年研制了聚酰亚胺薄膜独立探测器，实现了该技术的可转移。18年研制了蓝宝石衬底的独立探测器，克服聚酰亚胺独立探测器已损坏、不耐温及测量时间成本高的难题。20年研制了世界首套多维跨尺度材料热性能分析仪，并用该设备为40多家科研单位企业开展了服务。仪器指标：1可测参数及范围：热电优值（0.3-3）热导率（0.015-3000 W/（m.K）电导率（0. 1-600000 S/cm）塞贝克系数（10-5 -10 V/K）蓄热系数（1-500 Ws0.5/（m2.K）2. 可测材料、尺度及温度范围：微纳单根纤维（直径>50nm长度>1μm）微纳薄膜（单层以上，长宽>1μm） 、块体 、流体及粉体。室温~1500K3. 测量误差：热电优值和蓄热系数≤±6%热导率和塞贝克≤±5%电导率≤±±3%温度≤±0.1%

“热功能材料”已广泛应用于微/光电子散热等领域。材料的热/电物理性质是评价其性能的关键参数。常规体材料的热导率、塞贝克、电导率可通过热导仪和塞贝克系数仪分别表征。但对于热电优值、蓄热系数和热障涂层的热导率，目前只能通过计算获得。多次制样分别测量导致误差较大。闪光法要求样品必须独立，而将热障涂层从基体上剥离时极易碎裂，制样非常困难。且商用仪器被美、德国垄断，存在禁运风险。更重要的是微/纳米结构化是提升材料热/电性能，实现优异输运功能的最有效方法，但商用仪器对微纳材料无法。实验室通过分别表征热学和电学性能，会因为多次制样的纳米结构不同导致错误ZT计算结果。我国每年对于材料热电物性表征仪器的采购额约占全球的1/4（约1.25亿元）本项目结合谐波探测技术和微纳加工技术，针对材料尺度、种类及测量需求，通过模块化设计制备特定探测器，研制了多维跨尺度材料热/电性能分析仪。在一台仪器上实现多维跨尺度材料热/电参数原位直接测量、体材料热导率及蓄热系数快速测量

本项目研制的多维跨尺度材料热电性能分析仪可应用于航空发动机叶片热障涂层热导率的直接测量、节能领域各类蓄热蓄冷材料蓄热系数的直接测量、各类流体及块体材料的热导率测量、微电子/光电子领域各类薄膜热界面材料热电物性的直接原位测量、深空深海探测领域各类多维跨尺度材料热电物性的直接测量、各类高导热及绝热纤维及薄膜热物性测量、核电石油及天然气管道等的无损检测等

郑兴华，研究员/博导。主持有关谐波探测技术的国家自然基金、中科院仪器研制等7项，研发出系列谐波法热电物性测量系统。其中中科院仪器研制项目“多维跨尺度材料热性能分析仪”20年综合验收评价为A。仪器连续四年入选中科院自主科研仪器名录。授权谐波探测技术专利28项，实审发明专利10项，PCT1项          陈海生，研究员/博导。国家杰青，牛顿高级学者，中科院百人，中科院优秀青年科学家，中组部“万人计划”青年拔尖人才，英国能源学会会士。主要从事大规模压缩空气储能、限定空间尺度的流动与传/储热、先进储能材料性能表征等方面的研究工作。荣获科学探索奖、中国青年科技特别奖、北京市科学技术一等奖、中科院产业转化一等奖、侯德榜青年科技奖等                                                        张挺，研究员/博导。主要从事高性能柔性热电/压电/储氢纤维研发工作。主持/参与中科院人才计划、国家自然基金、中科院轻型动力创新研究院创新基金、新加坡教育基金项目等10余项。获授权国际发明专利3项                                              杨啸，博士/助研。主要从事微纳材料热电物性表征及热整流研究工作。授权发明专利4项。

中科院工程热物理所从05年开始从事该技术的研发，目前投入各类项目经费约2000万，人力成本约1000万。为各科研院所研制的相应科研设备及提供测试服务收益约600万。预期对该技术进行产业化首期投入经费约1000万，预计1年内能完成产品样机定型，进行市场推广。

本项目面向我国航空发动机叶片热障涂层、新能源利用及高效节能中的新型高效绝热材料、高导热材料、相变蓄热材料以及高效热电管理系统中热电材料研发的重大战略需求，开发听诊式独立探测器用于直接快速表征热障涂层热导率及蓄热材料蓄热系数，解决热障涂层热导率测量相变蓄热材料蓄热系数测量不准、制样困难的痛点。同时针对热电优值无法直接表征，测量误差大甚至结果错误的困境，研制热电参数原位一体直接表针的悬空探测器，在一台设备上实现上述5个热/电参数的直接/原位/一体表征。为航空发动机叶片研发、高效蓄冷蓄热系统、高效热电管理系统研制提供可靠便捷的测量手段。推动我国热障涂层、高效绝热、蓄热、高导热及高热电转化材料的研发及产业化应用，提升热能利用率，促进我国“双碳”目标早日实现。同时也打破国外热/电物性表征仪器垄断，确保核心技术及表征设备自主。

研制并产业化“基于谐波探测的多维跨尺度材料热电性能分析仪”，具有国际领先水平、完全自主知识产权。实现多维跨尺度材料的热电优值、热导率、电导率及塞贝克系数的原位直接测量（纳米薄膜、纤维、薄片、针状体等），以及各类体材料蓄热系数测量（块体、粉体及流体）。热电优值及蓄热系数测量误差不大于±6%，塞贝克和热导率不大于±5%，电导率不大于±3%。设备极限温度1500K，温度分辨率0.1K。项目验收时完成产品样机的生产、调试安装及测试，并通过第三方检测机构检测其可靠性及稳定性，平均无故障时间不少于3000小时。仪器技术就绪度达到8级，实现小批量生产。

项目的顺利实施在基础研究方面，可为能量输运及转换微观机理研究提供基础研究手段。在应用技术方面可为微/纳结构高性能热功能材料的研发及评价提供技术支撑，为散热、隔热、蓄热及热电转换系统设计提供必要的热电物性数据（服务微/光电子、航空航天、工业节能等领域）。同时也可以为核电、石油及天然气管道的无损检测提供可靠的评价手段，产业价值突出。

在科学仪器设备产业，可引领热电物理性能测试仪器行业的发展，同时可带动微纳加工、电子科技、精密机械、自动控制等相关行业的发展

希望成立公司，将谐波探测技术的系列热电物性测量仪器产业化，预期首次资金1000万，用于工程样机及产品样机的组装、调试及生产，以及相关管理及技术人员人力成本。另外需要约300平米的办公及生产调试用房