СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО УСТРОЙСТВА

1. Способ изготовления термоэлектрического устройства, включающий в себя:
(a-1) помещение первого электрода в матрицу, причем первый электрод имеет верхнюю поверхность;
(b-1) обеспечение первого промежуточного слоя на первом электроде;
(c-1) вставку разделительной пластинки на упомянутую поверхность вертикально для разделения внутреннего пространства матрицы на по меньшей мере две части и засыпание первых термоэлектрических материалов на первый промежуточный слой некоторых частей из упомянутых по меньшей мере двух частей и засыпание вторых термоэлектрических материалов на первый промежуточный слой других частей;
(d-1) спекание матрицы; и
(e-1) удаление разделительной пластинки после спекания с получением термоэлектрического устройства п-образной формы.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после того, как получено термоэлектрическое устройство п-образной формы, множество термоэлектрических устройств п-образной формы приваривают на покрытую медью керамическую пластину с образованием единого тела.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что стадия приваривания множества термоэлектрических устройств п-образной формы на покрытую медью керамическую пластину с образованием единого тела дополнительно включает в себя:
обеспечение последовательно второго промежуточного слоя и слоя оловянного припоя на одной стороне множества термоэлектрических устройств п-образной формы, которые затем сваривают с покрытой медью керамической пластиной.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что первый промежуточный слой содержит:
слой улучшения соединения в контакте с первым электродом; и
барьерный слой, расположенный поверх слоя улучшения соединения.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что стадия спекания матрицы дополнительно включает в себя:
спекание матрицы с помощью электричества в искровом плазменном оборудовании.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что стадию спекания осуществляют при давлении 30-60 МПа и температуре спекания 550-680°C.
2
2
3
2
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что разделительная пластинка содержит один или более из ZrO, AlO, AlN, SiO, стекла, графита, Ni, Cu, Fe и нержавеющей стали.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что первый электрод содержит бинарные или тройные сплавы или композитные материалы, в которых первый металл выбран из Cu, Ag, Al или Au, а второй металл выбран из Mo, W, Zr, Ta, Cr, Nb, V или Ti.
x
1-x
x
1-x
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что первый электрод содержит сплавы металлов или композитные материалы, выбранные из сплавов молибден-медь с общей формулой MoCu, в которых x (мас.%) составляет 20≤x≤80, или выбранные из сплавов вольфрам-медь с общей формулой WCu, в которых x (мас.%) составляет 50≤x≤90.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что
3
4
3
первые термоэлектрические материалы включают в себя термоэлектрические материалы n-типа, выбранные из n-CoSb, n-PbTe и n-ZnSb; а
3
4
3
вторые термоэлектрические материалы включают в себя термоэлектрические материалы p-типа, выбранные из p-CoSb, p-PbTe и p-ZnSb.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что между стадией (c-1) и стадией (d-1) дополнительно содержит стадии:
обеспечения второго промежуточного слоя на первых термоэлектрических материалах и вторых термоэлектрических материалах;
обеспечения второго электрода на втором промежуточном слое.
x
1-x
x
1-x
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что второй электрод содержит сплавы металлов или композитные материалы, выбранные из сплавов молибден-медь с общей формулой MoCu, в которых x (мас.%) составляет 20≤x≤80, или выбранные из сплавов вольфрам-медь с общей формулой WCu, в которых x (мас.%) составляет 50≤x≤90.
13. Способ по п.11, отличающийся тем, что стадию обеспечения первого слоя или второго слоя осуществляют с помощью плазменного напыления, пламенного напыления, дугового напыления или электроосаждения.
14. Способ по п.11, отличающийся тем, что после того, как получено термоэлектрическое устройство п-образной формы, множество термоэлектрических устройств п-образной формы приваривают на покрытую медью керамическую пластину с образованием единого тела.
15. Способ по п.11, отличающийся тем, что коэффициенты теплового расширения первого электрода и второго электрода близки к таковым у засыпанных первых термоэлектрических материалов и вторых термоэлектрических материалов.