DE1223909B - Verfahren zum Herstellen eines thermo-elektrischen Schenkels aus einem Werkstoff mit anisotropen Eigenschaften - Google Patents
Verfahren zum Herstellen eines thermo-elektrischen Schenkels aus einem Werkstoff mit anisotropen EigenschaftenInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
HOIm
Deutsche Kl.: 21b-27/06
Nummer:
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Anmeldetag:
Auslegetag:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
W 30489 VIII c/21b
8. August 1961
1. September 1966
8. August 1961
1. September 1966
Schenkel für Thermoelemente werden im allgemeinen nach einem der drei nachstehend genannten
Verfahren hergestellt:
1. Einfaches oder verbessertes Kristallzeichen, z. B. nach dem Verfahren von Bridgman,
2. Gießen,
3. Pulvermetallurgische Verfahren.
Es ist ferner bereits vorgeschlagen worden, zur Herstellung eines Thermoelementschenkels einen
kompakten kristallinen Körper in einer Preßkammer unter Vergrößerung seines Querschnittes bei erhöhter
Temperatur umzupressen, wobei der Preßling nach dem Pressen noch durch eine weitere Wärmebehandlung
gesintert werden kann.
Das pulvermetallurgische Verfahren kann beispielsweise ausgeführt werden durch Mischen von
Stoffen in verpreßbarer Form, Verpressen der Teilchen und danach im allgemeinen durch Wärmebehandlung
der Preßlinge, um einen Sintereffekt herbeizuführen. Es war bisher üblich, die Teilchen
zu einem festen Körper zu verpressen durch Anwendung eines Druckes in einer bestimmten Richtung
und dann die elektrischen Kontakte an den Enden des festen Körpers so anzubringen, daß der
elektrische Strom in den fertiggestellten Schenkeln in einer Richtung verläuft, die parallel der Richtung
des vorher angewandten Preßdruckes ist.
Die Bridgman-Technik, wie sie hauptsächlich zum Einkristallziehen oder zum Herstellen großer orientierter
Körner angewandt wurde, ist kostspielig, schwierig zu steuern und hat andere Unzulänglichkeiten.
Die verschiedenen Gießverfahren ergeben im allgemeinen einen polykristallinen Stoff. Diese
Werkstoffe haben üblicherweise eine Grobkornstruktur, sind gewöhnlich sehr spröde, so daß
sie bei außerachsiger Belastung leicht zerbrechen; sie haben eine niedrige thermoelektrische Effektivität
und sind durch andere Unzulänglichkeiten gekennzeichnet.
Das pulvermetallurgische Verfahren hat sich im allgemeinen in der Industrie gut eingeführt, jedoch
zeigen gewisse Thermoelementschenkel, die nach diesem Verfahren hergestellt wurden, insbesondere
solche, die aus anisotropen Stoffen mit nichtkubischer Kristallstruktur hergestellt wurden, wie
beispielsweise undotiertes und dotiertes Wismut-Tellurid, Wismut-Antimon-Tellurid, Wismut-Antimon-Tellurid-Selenid
und Verbindungen von Indium-Tellurid, einen relativ hohen elektrischen Wider-Verfahren
zum Herstellen eines thermoelektrischen Schenkels aus einem Werkstoff
mit anisotropen Eigenschaften
mit anisotropen Eigenschaften
f
Anmelder:
Westinghouse Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr. jur. G. Hoepffner, Rechtsanwalt,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50
Als Erfinder benannt:
William Harding, Jeannette, Pa.;
Allan S. Gelb, Greenburgh, Pa. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 12. August 1960 (49 359)
stand. Da die Effektivität thermoelektrischer Stoffe durch die Gleichung
p-k
gegeben ist (wobei mit S der Seebeck-Koeffizient in V/0 C, mit K die thermische Leitfähigkeit in
Watt/cm · ° C und mit ρ der spezifische Widerstand in Ohm-cm bezeichnet ist), ist es leicht ersichtlich,
daß, je höher der Widerstand ρ ist, desto niedriger die Effektivität irgendeines Stoffes sein wird.
Überraschend wurde festgestellt, daß der elektrische Widerstand ρ von nichtkubischen, anisotropen
thermoelektrischen Stoffen, die auf pulvermetallurgischem Wege hergestellt wurden, in einer Richtung,
die senkrecht steht zu der Richtung des bei der Herstellung angewendeten Druckes, verglichen mit dem
Widerstand parallel zur Richtung des angewendeten Druckes, bis zu einem Faktor 4 kleiner war. Es ist
bisher üblich, den elektrischen Strom durch Preßlinge in derselben Richtung zu schicken, in der sie
gepreßt wurden. Wahrscheinlich wurde es bisher ohne weiteres als verständlich angesehen, daß der
Widerstand in der Druckrichtung der kleinste ist.
Bei Thermoelementschenkeln, die aus einem oder mehreren anisotropen Kristallen mit gleicher Richtung
der Kristallachsen bestehen, ist es an sich be-
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kannt, die Stromrichtung in bestimmter Weise zur Kristallachse zu orientieren.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines thermoelektrischen
Schenkels aus mindestens einem Werkstoff mit anisotropen thermoelektrischen Eigenschaften.; Sie
besteht darin, daß verpreßbare Pulver, die gegebenenfalls aus einer Mischung mindestens zweier Werkstoffe
bestehen, zu einem Preßling verpreßt werden, daß der Preßling anschließend warm behandelt wird
und sodann elektrische Kontakte auf mindestens einer von einander gegenüberliegenden Oberflächen
angebracht werden, deren Normalen senkrecht zur Preßrichtung liegen, so daß die Richtung des elektrischen
Stromes, der später, durch den Schenkel fließen wird, senkrecht zu der Richtung des Preßdruckes
liegt.
Der Preßling kann zur Warmbehandlung geglüht werden. Das Pulver mit Preßdrücken von 1 bis
150 t/cm2 verpreßt werden, und der Preßling kann bei Temperaturen im Bereich von 300 bis 450° C
zwischen 1 und 96 Stunden zur Warmbehandlung geglüht werden. An die Glühbehandlung kann ein
Warmpressen angeschlossen werden, das bei einer Temperatur zwischen 300 und 500° C bei einem
Druck zwischen 70 und 700 at durchgeführt wird. Nach der Glühbehandlung kann der Preßling bei
einer Temperatur zwischen 300 und 400° C und bei einem Druck zwischen 200 und 700 at warm geschlagen
werden. Auch kann der "Preßling bei einer Temperatur zwischen 300 und 500° C und bei einem
Druck zwischen 150 und 700 at warm gepreßt und darauf bei einer Temperatur zwischen 300 und
400° C bei einem Druck zwischen 200 und 700 at warm geschlagen werden.
Zum besseren Verständnis des Wesens der Erfindung wird auf die nachfolgende Beschreibung und
die Zeichnungen Bezug genommen.
F i g. 1 ist eine Seitenansicht im Schnitt einer Preßform aus einer Matrize und einem Stempel, die zum
Gebrauch bei dem Verfahren nach der Erfindung geeignet ist;
Fig. 2 ist eine Seitenansicht im Schnitt eines thermoelektrischen
Schenkels, der in der Preßform nach der Fig. 1 gemäß den Lehren dieser Erfindung geformt
ist;
Fig. 3 ist eine Seitenansicht eines thermoelektrischen Schenkels, der gemäß dem Verfahren nach
der Erfindung hergestellt wurde;
Fig. 4 ist eine Seitenansicht des thermoelektrischen Schenkels von F i g. 3, an den elektrische Kontakte
angebracht wurden;
F i g. 5 ist eine Seitenansicht im Schnitt einer abgeänderten Preßform zum Gebrauch bei dem Verfahren
nach der Erfindung;
F i g. 6 ist eine Ansicht, teilweise im Schnitt, einer thermoelektrischen Anordnung, die wenigstens einen
Thermoelementschenkel enthält, der nach den Lehren dieser Erfindung hergestellt wurde.
Eine besonders brauchbare Stoffklasse für Thermoelementschenkel, die nach der vorliegenden Erfindung
hergestellt wurden, hat die Formel
A2 (1 _ χ) B2 x Te3 (1 _ y) Se3 y + Zusatz an Aktivmaterial.
Dabei ist A wenigstens ein Element aus der Gruppe Wismut, Thallium und Indium, B wenigstens
ein Element aus der Gruppe Antimon, Arsen und Wismut; X und Y laufen von 0 bis 1.
Das Aktivatormaterial kann aus wenigstens einem Stoff aus der Gruppe Blei, Germanium, Silber,
Caesium, Jod, Brom, Chlor, Schwefel, Zinn und Quecksilber bestehen. Die Gesamtmenge an Aktivatormaterial
überschreitet nicht den Wert von 0,5 Gewichtsprozent des Preßkörpers. Zur Herstellung
eines p-leitenden Thermoelementschenkels ist als Aktivatormaterial z. B. Blei, zur Herstellung
eines η-leitenden Thermoelementschenkels z. B.
ίο Brom, insbesondere in Form von Kupferbromid, geeignet.
Die thermoelektrischen Werkstoffe, die gemäß der Erfindung verwendet werden, haben anisotrope
Eigenschaften, so daß sie, wenn sie gebrochen oder zerstoßen werden, dazu neigen, plattenförmige oder
blättchenförmige Teile zu bilden. In einigen Fällen erinnern sie in dieser Hinsicht an Glimmer. Die
thermoelektrischen Werkstoffe können durch Schmelzen oder Sinterprozesse hergestellt werden, wobei
mehr oder weniger massive Körper gebildet werden. Diese Körper müssen zu einem feinen blättchenförmigen
Pulver zermahlen werden. Dazu sollen Geräte gebraucht werden, die ein Maximum an blättchenförmigen
Teilen ergeben. Eine Scheibenmühle wurde mit Erfolg bei den oben angegebenen Werkstoffen
benutzt. Es ist jedoch selbstverständlich, daß auch blättchenförmige Pulver nach irgendeiner
anderen Herstellungsart bei der Anwendung der Erfindung gebraucht werden können. Jedoch müssen
kugelförmige Teile gespalten werden, um anisotrope physikalische Eigenschaften in der geeigneten Richtung
während des Pressens zu erhalten; die Teilchen ergeben so eine Struktur, wie sie für diese Erfindung
erforderlich ist.
Die Teilchengröße der thermoelektrischen Werkstoffe sollte eher klein sein, so daß die Preßlinge
oder die Pillen weiterbehandelt werden können, ohne daß sie leicht zerbrechen. Zufriedenstellende Pillen
wurden aus Teilchen mit einer mittleren Größe von 400 Maschen pro Quadratzentimeter und feiner hergestellt.
Ausgezeichnete Preßlinge oder Pillen entstanden, wenn Teilchen mit einer mittleren Teilchengröße
von 6400 Maschen pro Quadratzentimeter verwendet wurden.
In einer bevorzugten Form des Verfahrens nach dieser Erfindung können die Bestandteile der Werkstoffe,
die zu Preßlingen oder Pillen geformt werden, zuerst legiert oder durch Schmelzen hergestellt werden.
Die Schmelze verfestigt sich, und dieser Festkörper wird dann beispielsweise in einer Scheibenmühle
fein zermahlen, insbesondere in die blättchenförmigen, preßbaren Teile, die die gewünschte Größe
haben.
In der Fig. 1 ist eine Preßform 10 dargestellt, die
aus einem oberen Preßstempel 12, einem unteren Preßstempel 13 und einem Zylinderkörper 14 besteht.
Die Höhlung in dem Zylinderkörper 14 hat bevorzugt eine rechteckige Form, kann aber auch
eine quadratische oder irgendeine andere ähnliche oder übliche Form besitzen. Eine gewisse Menge 20
des Stoffes, der zu einem thermoelektrischen Preßling geformt werden soll, in der Form von blättchenförmigen,
preßbaren Teilchen wird in die Höhlung eingefüllt, die aus dem zylindrischen Körper 14 und
der Oberfläche des unteren Preßstempels 13 besteht. Der zylindrische Körper 14 und die Preßstempel 12
und 13 können aus Stahl oder irgendeinem anderen Stoff bestehen, so daß sie einen Preßdruck in der
Größenordnung von einer Tonne pro Quadratzentimeter auszuhalten, wie es weiterhin beschrieben
wird.
Die Fig. 2 stellt dieselbe Anordnung wie die F i g. 1 dar, jedoch bei einem späteren Verfahrensschritt. In der F i g. 2 befindet sich bereits die
Menge 20 des Stoffes mit blättchenartiger Teilchenform in der Höhlung des Zylinders 14. Es ist dargestellt,
wie sie durch einen Druck, der auf die Preßstempel 12 und 13 in senkrechter Richtung
wirkt, zusammengepreßt wird. Die Richtung des angewendeten Druckes ist in F i g. 2 durch Pfeile A
und A' angegeben. Die Verpressung wird bei einem Druck zwischen 1 und 150 t/cm2 ausgeführt, bevorzugt
bei etwa 2,5 bis 15 t/cm2. Der Druck kann durch hydraulische Mittel, durch mechanische Mittel oder
durch irgendwelche andere passende Mittel erzeugt werden, wie sie dem auf diesem Gebiet arbeitenden
Fachmann geläufig sind.
In der F i g. 3 ist ein Preßling oder eine Pille 30 dargestellt, wie sie zur Herstellung einer thermoelektrischen
Anordnung nach den Lehren dieser Erfindung geeignet ist. Die Pfeile A und A' zeigen die
Richtung an, in welcher die Preßkraft wirkte, und die Pfeile B und B' zeigen die gewünschte Richtung
des elektrischen Stromes an, wenn die Pillen in einem thermoelektrischen Gerät gebraucht werden.
Der so hergestellte Preßling oder die Pille 30 wird nach dem Pressen warm behandelt. Die Warmbehandlung
dient zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, dadurch wird sie für die Benutzung
und für die nachfolgenden Verfahren geeigneter. Wichtiger ist jedoch, daß die Warmbehandlung
in hohem Maße den spezifischen elektrischen Widerstand erniedrigt und die thermoelektrischen Eigenschaften
verbessert. Der Preßling oder die Pille können auf einem von drei Arten warmbehandelt
werden:
1. durch Glühen,
2. durch Warmpressen,
3. durch Warmschlagen.
Es können auch zwei oder mehr dieser Behandlungsarten kombiniert werden.
Beim Glühen wird der Preßling oder die Pille in ein evakuiertes Gefäß eingeschmolzen, z. B. in einen
Kolben aus Quarz oder einem anderen geeigneten inerten Stoff, in dem ein Vakuum zwischen 10~2 und
10~5 mm Quecksilber besteht. Das Gefäß kann aber auch evakuiert sein und dann mit einem inerten Gas,
wie beispielsweise Argon und Helium, aufgefüllt sein. Es wird bei einer Temperatur zwischen 300
und 450° C für die Dauer von 1 bis zu 96 Stunden erhitzt. Ausgezeichnete Ergebnisse wurden mit Pillen
erzielt, die in einem Vakuum bei einer Temperatur zwischen 350 und 380° C geglüht wurden;
10 Stunden bei 380° C und 40 Stunden bei 350° C.
Beim Warmpressen wird der Preßling oder die Pille bei einem Druck zwischen 70 und 700 at bei
einer Temperatur zwischen 300 und 450° C verpreßt. Der während des Warmpressens angewandte Druck
wirkt in einer Richtung ein, die senkrecht zu der Richtung des später fließenden elektrischen Stromes
durch die Pille liegt. Während des Warmpressens können elektrische Kontakte, z. B. aus Nickel, Stahl,
Kovar, Aluminium u. ä., mit den Oberflächen des Preßlings verbunden werden.
Beim Warmschlagen wird der Preßling auf eine Temperatur im Bereich zwischen 300 und 400° C
erhitzt und mit einem plötzlich einsetzenden und schnell wieder weggenommenen Druck von etwa
200 at und höher geschlagen. Dieser Schlag wirkt auf den eingeschlossenen Preßling. Die einzige Einschränkung
für den Druck ist die, daß er nicht so groß ist, daß der Preßling zerbricht.
Wenn die elektrischen Kontakte mit dem Preßling nicht während des Warmpressens verbunden
werden oder wenn die Schenkel nicht warmgepreßt sind, können die elektrischen Kontakte nach Beendigung
der Warmbehandlung nach irgendeinem Verfahren angebracht werden, wie sie bekannt sind,
z. B. durch Weichlöten, Hartlöten, Elektroplattieren, Ultraschallöten, nichtelektrisches Plattieren, Metall-Flammenspritzverfahren
u. ä. In der F i g. 4 ist die Pille 30 von der Fig. 3 dargestellt, an die Kontakte
32 und 34 angebracht sind.
zo Die elektrischen Kontakte 32 und 34 sind an den Oberflächen 36 bzw. 38 befestigt. Diese Oberflächen
liegen parallel zu A und A', die die Richtung darstellen, in der der Preßdruck angewandt wurde, um
den Preßling zu formen.
Obgleich es nicht vollkommen verständlich ist, was während des Preßvorganges mit den thermoelektrischen
Stoffen geschieht, so wird doch im folgenden eine mögliche Erklärung gegeben. Während
der Bildung der Pillen beim Pressen neigen die Spaltebenen auf Grund des Schiebens und Gleitens der
Spaltebenen mit der blättchenförmigen Struktur des Stoffes dazu, sich in einer Richtung senkrecht zur
Druckrichtung auszurichten. Es ergibt sich, daß der spezifische elektrische Widerstand der so hergestellten
Preßlinge in einer Richtung senkrecht zu den Spaltebenen etwa zwei- bis viermal so groß ist wie
der Widerstand parallel zu den Spaltebenen; wahrscheinlich als Ergebnis der orientierten Lage der
Spaltebenen beim Pressen wurde gefunden — und auf dieser Feststellung basiert die vorliegende Erfindung
—, daß der gepreßte Werkstoff, insbesondere nach der Warmbehandlung, bessere thermoelektrische
Eigenschaften hat, d. h. einen geringeren Widerstand senkrecht zur Preßeinrichtung als in der
Preßrichtung. Es sei noch bemerkt, daß unabhängig von dieser Erklärung die unerwarteten Ergebnisse
durch Versuche festgestellt wurden, wie sie nachstehend beschrieben sind.
In der Fig. 5 ist eine abgeänderte Preßform 110
dargestellt, die aus einem einzigen Preßstempel 113 und einem hohlen Baukörper 114 besteht. Wenn der
Matrizenkörper 110 verwendet wird, wird preßbares Material 120 in die Höhlung eingefüllt, die in dem
Grundkörper 114 vorhanden ist, und mit einem auf den Preßstempel 113 ausgeübten Druck zusammengepreßt.
Es hat sich ergeben, daß die besten Preßlinge mit Hilfe der Form nach der F i g. 1 hergestellt
wurden. Aber auch Preßlinge, die mit dem Gerät nach F i g. 5 hergestellt -wurden, zeigen Eigenschäften,
die für die meisten Zwecke ausreichend sind. Preßlinge, die in den Formen nach den F i g. 1
oder 5 gepreßt wurden, zeigen in der Querrichtung thermoelektrische Eigenschaften, die günstiger sind
als die Eigenschaften in der Preßrichtung.
In der F i g. 6 ist eine thermoelektrische Anordnung 100 gezeigt, die zum Kühlen oder Erwärmen
eines abgeschlossenen Raumes durch den Peltier-Effekt geeignet ist. Eine thermisch isolierende Wand
111 ist so geformt, daß sie eine dafür geeignete Kammer
bildet. Sie ist durchbohrt und nimmt in den Bohrungen einen positiven (p-Typ) Thermoelementschenkel
112 und einen negativen (η-Typ) Thermoelementschenkel 115 auf.
Eine elektrisch leitende Metallschiene 116, z. B.
aus Kupfer, Silber od. ä., ist an der einen Stirnfläche des Schenkels 112 und an der einen Stirnfläche des
Schenkels 115 angebracht, wobei die Stirnflächen und parallel zur Preßrichtung der Schenkel liegen.
Die Schiene stellt einen guten elektrischen und thermischen Kontakte zwischen den Schenkeln her.
Die Stirnflächen der Schenkel 112 und 115 können
zunächst mit dünnen Metallschichten 118 bzw. 121 bedeckt werden, z. B. durch Vakuumbedampfung
oder durch Ultraschallöten, wobei ein guter elektrischer Kontakt zwischen der Schiene 116 und den
Schenkeln 112 und 115 erhalten wird. Die Metallschiene 116 kann mit den üblichen Kühlfahnen oder
anderen ausgedehnten Oberflächenmitteln zum besse'ren Wärmeaustausch mit dem Raum, in dem sie
angeordnet ist, versehen sein.
An den anderen Stirnflächen der Schenkel 112 bzw. 115 sind Metallplatten oder -schienen 122 bzw. 124
durch Hart- oder Weichlöten in der gleichen Weise angebracht, wie sie beim Anbringen der Schiene 116
an die Endflächen 118 und 121 angewandt wurde. Die Platten 122 und 124 können mit Kühlfahnen
oder anderen Kühlmitteln versehen sein, die die Wärme an die Umgebung abgeben, die während des
Betriebes der thermoelektrischen Anordnung 100 entsteht.
Ein elektrischer Leiter 126 in Reihe mit einer Gleichstromquelle 128 und einem Schalter 130 ist
elektrisch mit den Endplatten 122 und 124 verbun- 3 den. Wenn der Schalter 130 geschlossen wird, fließt
ein elektrischer Strom zwischen den Schenkeln 112 und 115, wobei eine Kühlwirkung an den Metallplatten 118 und 121 und 116 auftritt, während den
Metallplatten oder -schienen 122 und 124 Wärme zugeführt wird.
Die folgenden Beispiele erläutern die Praxis dieser Erfindung.
45
48,753 g Wismut, 5,526 g Selen, 35,721 g Tellur und 0,045 g Kupferbromid werden bis zum Zustand
der Homogenität gemischt und dann chemisch verbunden. Das sich daraus ergebende feste Reaktionsprodukt wird mit einer Scheibenmühle in kleine
Teile zerteilt, so daß ein blättchenförmiges Pulver von einer mittleren Teilchengröße von 6400 Maschen
pro Qudratzentimeter entsteht.
Das Pulver wird dann in eine Matrize, wie sie in den F i g. 1 und 2 dargestellt ist, eingefüllt und mit
einem Druck von etwa 15 t/cm2 zu einer Pille mit dem Gewicht von 90 g'verpreßt; sie hat eine Dichte
von 7,55 g/cm3.
Die so hergestellte Pille wird dann in einem Quarzkolben eingeschmolzen und in einem Vakuum von
10~5 mm Quecksilber bei einer Temperatur von 350° C 24 Stunden lang erhitzt.
Elektrische Kontakte aus Silber werden an entgegengesetzte Oberflächen der Pille hart angelötet;
diese Oberflächen liegen parallel zu der Richtung, in der der Preßdruck angewandt wurde.
Der spezifische elektrische Widerstand der Pille wird in einer Richtung bestimmt, die senkrecht zur
Richtung hegt, in der der Preßdruck angewandt wurde. Der spezifische elektrische Widerstand wird
zu 1,24 ·10~3 Ohm-cm festgestellt.
Kontakte werden an eine zweite Pille angebracht, die sonst der ersten gleicht, aber an Flächen, die
senkrecht zu dem Preßdruck für die Pille liegen. Der so hergestellte Schenkel hat einen spezifischen elektrischen
Widerstand von 2,78 -ΙΟ"3 Ohm-cm.
Die letztere Pille, die nach dem Stand der Technik hergestellt wurde, hat einen spezifischen elektrischen
Widerstand, der 2,24mal größer ist als der Widerstand der ersten Pille, die nach den Lehren dieser
Erfindung hergestellt ist.
Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, abgesehen davon, daß die Pillen nach dem Pressen
nicht geglüht werden. Die Pille wird nach den Lehren dieser Erfindung hergestellt, wobei die Richtung
der Preßkraft senkrecht zu der Richtung des später fließenden Stromes liegt; sie hat einen spezifischen
Widerstand von 14 · 10 ~3 Ohm -cm. Die Pille, die
nach dem Stand der Technik hergestellt wird, wobei die Richtung der Preßkraft parallel zur Richtung des
später fließenden Stromes liegt, hat einen spezifischen elektrischen Widerstand von 43 · 10~3 Ohm-cm.
Claims (6)
1. Verfahren zum Herstellen eines thermoelektrischen Schenkels aus mindestens einem
Werkstoff mit anisotropen thermoelektrischen Eigenschaften, dadurch gekennzeichnet,
daß verpreßbare Pulver, die gegebenenfalls aus einer Mischung mindestens zweier Werkstoffe bestehen,
zu einem Preßling verpreßt werden, daß der Preßling anschließend warm behandelt wird
und sodann elektrische Kontakte auf mindestens einer von einander gegenüberliegenden Oberflächen
angebracht werden, deren Normalen senkrecht zur Preßrichtung liegen, so daß die Richtung
des elektrischen Stromes, der später durch den Schenkel fließen wird, senkrecht zu der
Richtung des Preßdruckes liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßling zur Warmbehandlung
geglüht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver mit Preßdrücken
von 1 bis 200 t/cm2 verpreßt wird und der
Preßling bei Temperaturen im Bereich von 300 bis 450° C zwischen 1 und 96 Stunden zur
Warmbehandlung geglüht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die Glühbehandlung
ein Warmpressen angeschlossen wird, das bei einer Temperatur zwischen 300 und 500° C
bei einem Druck zwischen 70 und 700 at durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Glühbehandlung
der Preßling bei einer Temperatur zwischen 300 und 400° C und bei einem Druck zwischen
200 und 700 at warm geschlagen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßling bei einer Temperatur
zwischen 300 und 500° C und bei einem Druck zwischen 150 und 700 at warm gepreßt
und darauf bei einer Temperatur zwischen 300 und 400° C bei einem Druck zwischen 200 und
700 at warm geschlagen wird.
10
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1054519, 210.
In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1126465.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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