DE4022690A1 - Thermoelektrisches element und verfahren zur herstellung desselben - Google Patents

Thermoelektrisches element und verfahren zur herstellung desselben

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Masashi Komabayashi
Kunio Kuramochi
Kenichi Hijikata
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    • H10N10/01Manufacture or treatment

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein thermoelektrisches Element, das hauptsächlich aus einem Eisensilicid besteht und unter Verwen­ dung verschiedener Wärmequellen zur Krafterzeugung verwendet werden kann, sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben, und besonders ein thermoelektrisches Element und Verfahren zur Her­ stellung desselben, welches in einer Kraftquelle zum Offenhalten eines elektromagnetischen Ventils für Gasgeräte, wie einen Gas­ ofen oder dergleichen verwendbar ist.
Im allgemeinen hat ein derartiges thermoelektrisches Ele­ ment eine U-Form, wie in Fig. 1 gezeigt, und besteht aus einem Paar von Teilen 1 und 2, die jeweils aus einem p-Eisensilicid mit Gehalt an Mn und einem n-Eisensilicid mit Gehalt an Co ge­ formt und an ihren Enden verbunden sind, um dort eine pn-Über­ gangszone 3 zu bilden, wobei zwischen den Teilen 1 und 2 ein Spalt 4 frei ist.
Ein solches U-förmiges thermoelektrisches Element hat je­ doch an der pn-Übergangszone 3 eine ungenügende mechanische Festigkeit, so daß es manchmal selbst bei Einwirkung einer kleinen äußeren Kraft zerbricht, wodurch es sehr unbequem ist, das Element beim Zusammenbau und seiner Verwendung zu handhaben.
Zur Beseitigung dieses Nachteils ist es bereits bekannt z.B. aus der japanischen vorläufigen Patentveröffentlichung (Kokai) No. 56-1 62 282, eine Isolierschicht, die aus einem Oxid, wie Forsterit (2MgO · SiO2), Aluminiumoxid, Magnesiumoxid und Zirconiumoxid gebildet ist, zwischen eine Schicht des p-Eisensi­ licids und eine Schicht des n-Eisensilicids über einen Teil der gesamten Länge einzulegen, um einen Schichtkörper zu bilden, der an seinem einen Ende eine pn-Übergangszone aufweist, und den Schichtkörper zu einem thermoelektrischen Element zu sintern, das eine p-Eisensilicidschicht 1, eine n-Eisensilicidschicht 2 und eine dazwischenliegende Isolierschicht 5 aufweist, wie in Fig. 2 gezeigt. Im so erhaltenen thermoelektrischen Element sind die p-Eisensilicidschicht 1 und die n-Eisensilicidschicht 2 über die isolierende Zwischenschicht 5 miteinander verbunden, und die pn-Übergangszone 3 hat daher eine erheblich höhere mechanische Festigkeit im Vergleich mit dem U-förmigen thermoelektrischen Element, das in Fig. 1 gezeigt ist.
Von den oben erwähnten isolierenden Oxiden, die zwischen die p- und n-Eisensilicidschichten über einen Teil derselben außerhalb einer pn-Übergangszone zwischen denselben eingeschal­ tet werden können, hat der Forsterit (2MgO · SiO2) einen Wärmeaus­ dehnungskoeffizienten von 10-12×10-6/°C, der nahe bei dem von 10×10-6/°C eines Eisensilicids (FeSi2) liegt, und ist daher zur Verwendung als die Isolierschicht des thermoelektri­ schen Elements geeignet. Jedoch kann der Forsterit (2MgO · SiO2) nicht bei einer Temperatur unter 1300°C gesintert werden, wäh­ rend der Schmelzpunkt des Eisensilicids (FeSi2) bei 1220°C liegt. Wenn daher der Schichtkörper aus den drei Schichten p-Ei­ sensilicid, n-Eisensilicid und Forsterit bei einer Temperatur von 900-1200°C gesintert wird, was eine geeignete Sinter­ temperatur für das Eisensilicid (FeSi2) ist, wird die aus Forsterit gebildete Isolierschicht nicht genügend gesintert und hat daher sowohl niedrige Dichte wie auch ungenügende Festig­ keit. Infolgedessen hat ein solches thermoelektrisches Element mit einer Isolierschicht aus Forsterit mit niedriger Dichte eine geringe Wärmeschockfestigkeit. Außerdem hat das thermoelektri­ sche Element eine ungenügende mechanische Festigkeit und kann während der Maßnahmen zur Installation eines Gasgeräts zerbro­ chen werden, oder Öl kann in die Isolierschicht während des Gebrauchs des Gasgeräts eindringen und den Grad der Isolation herabsetzen.
Beschreibung der Erfindung
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein thermoelektrisches Element zu schaffen, das eine ausgezeichnete Wärmeschockfestig­ keit und mechanische Festigkeit aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein thermoelektrisches Element, das eine erste Schicht aus einem p-Eisensilicid, eine zweite Schicht aus einem n-Eisensilicid, wobei die erste und zweite Schicht miteinander verbunden sind, um zwischen sich eine pn-Übergangszone zu bilden, und eine Iso­ lierschicht aus einem Oxid aufweist, die zwischen der ersten und zweiten Schicht in außerhalb der pn-Übergangszone liegenden Be­ reichen derselben eingelegt ist. Dieses thermoelektrische Element ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das die Isolierschicht bildende Oxid im wesentlichen besteht aus (in Gewichtsprozent):
SiO2: 38,0-50%
B2O3: 0,1-10,0% und
Rest: MgO und unvermeidbare Verunreinigungen.
Weiterhin wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur Herstel­ lung eines thermoelektrischen Elements vorgeschlagen, welches folgende Stufen aufweist:
In eine Heißpreßform wird eines von 2 Pulvern, nämlich ein Pulver eines p-Eisensilicids und ein Pulver eines n-Eisensili­ cids, eingefüllt;
In die Heißpreßform wird ein Pulver eines isolierenden Oxids gegeben, welches in Form einer Folie oder Platte vorliegen kann, so daß es über das eingefüllte eine der Pulver des p-Ei­ sensilicids und n-Eisensilicids mit Ausnahme eines Teils dieser Pulverschicht zu liegen kommt, wobei das isolierende Oxid im wesentlichen besteht aus (in Gewichtsprozent):
SiO2: 38,0-50%;
B2O3: 0,1-10,0%; und
unvermeidbare Verunreinigungen: der Rest.
In die Heißpreßform wird das andere der Pulver des p-Eisen­ silicids und des n-Eisensilicids eingefüllt, so daß es über die gesamte Oberfläche zu liegen kommt, wodurch in der Heißpreßform ein Schichtkörper gebildet wird.
Der Schichtkörper wird in der Heißpreßform zu einem Sinter­ körper heißgepreßt und
der Sinterkörper wird einer Wärmebehandlung in der Atmos­ phäre unterworfen.
Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden erläutert mit Bezug auf die folgende Beschreibung von Ausführungsformen und auf die beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines üblichen thermo­ elektrischen Elements;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines anderen üblichen thermoelektrischen Elements;
Fig. 3(a)-(c) Ansichten zur Erläuterung der Schritte des Einfüllens von Pulvern in eine Heißpreßform zur Herstellung eines thermoelektrischen Elements nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und
Fig. 4(a)-(c) Ansichten zur Erläuterung der Schritte des Einfüllens von Pulvern und einer Folie oder Platte in eine Heißpreßform zur Bildung eines thermoelektrischen Elements nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.
Unter den oben angegebenen Umständen haben die Erfinder Untersuchungen durchgeführt, um ein isolierendes Oxid zu ent­ wickeln, das bereits bei einer niedrigen Temperatur im Bereich von 900-1200°C, welche gleich der Sintertemperatur eines Eisensilicids (FeSi2) ist, zu einem hochdichten Sinterkörper gesintert werden kann und gleichzeitig im wesentlichen den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie Forsterit (2MgO · SiO2) hat, so daß es zur Verwendung als Isolationsschicht eines thermoelektrischen Elements geeignet ist. Die Untersuchungen führten zu folgenden Erkenntnissen:
  • 1) Wenn eine kleine Menge B2O3 dem Forsterit (2MgO · SiO2) zugesetzt wird und der Forsterit mit dem Zusatz bei einer Temperatur von 900-1200°C heißgepreßt wird, hat der erhaltene heißgepreßte Körper eine genügend hohe Dichte, daß er eine rela­ tive Dichte von 95% erreicht. Weiterhin hat ein aus dem heißge­ preßten Körper erhaltener Sinterkörper einen Wärmeausdehnungsko­ effizienten von 10-11×10-6/°C, der fast gleich dem Wärme­ ausdehnungskoeffizienten von 10×10-6/°C des Eisensilicids (FeSi2) ist;
  • 2) Die Menge des zugesetzten B2O3 sollte 10 Gewichtsprozent oder weniger betragen, da, wenn der Zusatz über 10 Gewichtspro­ zent liegt, er eine Herabsetzung des Wärmeausdehnungskoeffizien­ ten der Isolierschicht bewirkt; und
  • 3) Im wesentlichen die gleichen Ergebnisse wie oben können erhalten werden, selbst wenn durch den Zusatz von B2O3 das Mol­ verhältnis zwischen MgO und SiO2 des Forsterits von 2 : 1 ab­ weicht. Zu diesem Zweck sollte der Forsterit mit dem Zusatz B2O3 vorzugsweise eine chemische Zusammensetzung von SiO2: 38-50 Gew.%, B2O3: 0,1-10 Gew.% und Rest MgO und unvermeidbare Ver­ unreinigungen haben.
Die Erfindung beruht auf den angegebenen Erkenntnissen.
Ein erfindungsgemäßes thermoelektrisches Element hat daher den oben erwähnten Aufbau, und ein erfindungsgemäßes Verfahren umfaßt die oben angegebenen Schritte.
Die oben angegebenen Grenzen der chemischen Zusammensetzung der Isolierschicht, die durch Heißpressen eines Pulvers des iso­ lierenden Oxids oder durch eine dieses enthaltende Folie oder Platte erhalten wurde, wurden aus folgenden Gründen festgelegt:
  • a) SiO2.
Das SiO2 bewirkt eine Herabsetzung der Sintertemperatur. Wenn jedoch sein Gehalt weniger als 38 Gew.% beträgt, kann die Sintertemperatur nicht auf eine genügend niedrige Höhe herabge­ setzt werden, während es, wenn sein Anteil 50 Gew.% übersteigt, eine übermäßige Verringerung des Wärmeausdehnungskoeffizienten der Isolierschicht bewirkt, d.h. auf einen von dem des FeSi2 weit verschiedenen Wert, so daß im erhaltenen Produkt Risse auftreten können. Daher wurde der SiO2-Gehalt auf einen Bereich von 38- 50 Gew.%, vorzugsweise 42-48 Gew.% festgelegt.
  • b) B2O3.
Das B2O3 fördert die Wirkung des SiO2 hinsichtlich der Herabsetzung der Sintertemperatur. Wenn jedoch sein Gehalt 10 Gew.% übersteigt, bewirkt es eine unerwünschte Herabsetzung des Wärmeausdehnungskoeffizienten, während wenn sein Gehalt unter 0,1 Gew.% liegt, die Wirkung des SiO2 nicht in genügendem Ausmaß gefördert wird. Daher wurde der B2O3-Gehalt auf einen Bereich von 0,1-10 Gew.%, vorzugsweise 1-5 Gew.% festgelegt.
Um das Pulver des isolierenden Oxids zu erhalten, wird ein Pulvergemisch der oben angegebenen Zusammensetzung bei einer hohen Temperatur gesintert, so daß darin eine Schicht aus Forsterit gebildet wird, und der Sinterkörper wird dann zerklei­ nert, um das Pulver des isolierenden Oxids zu erhalten. Um ein thermoelektrisches Element entsprechend der Erfindung herzustel­ len, wird zuerst eine Heißpreßform 6, wie in Fig. 3(a) gezeigt, hergestellt, und eine Trennplatte 7 wird aufrecht in die Form 6 gestellt. Dann wird ein n-Eisensilicid-Pulver so in die Form 6 gefüllt, so daß eine verhältnismäßig dünnere Pulverschicht 2′ von n-Eisensilicid und eine verhältnismäßig dickere Pulver­ schicht 2′′ von n-Eisensilicid auf gegenüberliegenden Seiten der aufrecht stehenden Trennplatte 7 gebildet werden, wie in Fig. 3(a) gezeigt.
Dann wird ein Pulver des isolierenden Oxids so in die Form 6 gegeben, daß es nur über der verhältnismäßig dünneren Pulverschicht 2′ des n-Eisensilicids liegt, um auf dieser eine Pulverschicht 5′ aus isolierendem Oxid zu bilden, wie in Fig. 3(b) gezeigt. Dann wird die Trennplatte 7a aus der Form 6 entfernt, und ein p-Eisensilicid-Pulver wird so in die Form 6 gefüllt, daß diese Pulverschicht über der gesamten Oberfläche der zuvor eingefüllten Pulver liegt, wie in Fig. 3(c) gezeigt.
Auf diese Weise wird in der mit den Pulvern gefüllten Form 6 ein geschichteter Pulverkörper gebildet. Der geschichtete Pulverkörper wird heiß zu einem heißgepreßten Körper gepreßt, der seinerseits in der Atmosphäre wärmebehandelt wird, um ein thermoelektrisches Element zu erhalten.
Andererseits wird zur Herstellung eines thermoelektrischen Elements gemäß der Erfindung unter Verwendung einer das isolie­ rende Oxidpulver enthaltenden Folie oder Platte zuerst ein p-Eisensilicid-Pulver in die Heißpreßform 6 gefüllt, um darin eine Pulverschicht 1′ von p-Eisensilicid zu bilden, wie in Fig. 4(a) gezeigt. Dann wird eine Folie oder Platte 5′′, welche das isolierende Oxidpulver enthält, über die Pulverschicht 1′ des p-Eisensilicids gelegt, wobei ein später eine pn-Übergangszone bildender Oberflächenbereich der Schicht 1′ von der Platte unbe­ deckt bleibt, wie in Fig. 4(b) gezeigt. Die Platte oder Folie 5′′, welche das Pulver des isolierenden Oxids enthält, kann her­ gestellt werden, indem man zu einem Pulver des isolierenden Oxids ein organisches Bindemittel gibt, das Pulver und das Bindemittel miteinander mischt und die Mischung zu einer Folie formt, indem man sie mit einem Abstreifmesser von einer Unter­ lage abzieht. Die Dicke der Folie 5′′ sollte vorzugsweis 1 mm oder weniger betragen. Wenn die Dicke 1 mm übersteigt, können im heißgepreßten Körper Risse auftreten.
Dann wird ein Pulver des n-Eisensilicids über die Folie 5′′ und den nicht abgedeckten Oberflächenbereich der p-Eisensilicid- Pulverschicht 1′ eingefüllt, um darauf eine Pulverschicht 2′ von n-Eisensilicid zu bilden, wie in Fig. 4(c) gezeigt. Auf diese Weise wird in der Heißpreßform 6 ein pulverförmiger Schichtkör­ per gebildet, der dann heiß gepreßt wird, um einen heißgepreßten Körper zu erhalten, der seinerseits in der Atmosphäre wärmebe­ handelt wird, um ein thermoelektrisches Element zu erhalten.
Die Wärmebehandlung wird vorzugsweise durchgeführt, indem man den heißgepreßten Körper 100-200 Stunden bei einer Temperatur von 700-800°C in der Atmosphäre hält.
Die Erfindung wird weiter erläutert durch die folgenden Beispiele:
Beispiel 1
Die folgenden Ausgangspulver wurden hergestellt:
Ein Pulver eines n-Eisensilicids mit einer chemischen Zusammensetzung Fe1,94Co0,06Si2 und einer mittleren Teilchen­ größe von 2,3 µm;
Ein Pulver eines p-Eisensilicids mit einer chemischen Zusammensetzung Fe1,90Mn0.10Si2 und einer mittleren Teilchen­ größe von 3,2 µm und
Pulver von isolierenden Oxiden mit jeweiligen chemischen Zusammensetzungen wie in Tabelle 1 gezeigt und einer mittleren Teilchengröße von 3,5 µm.
Die obigen Pulver wurden in eine Heißpreßform 6 in der in Fig. 3(a), (b) und (c) gezeigten Weise eingefüllt, um geschichtete Pulverkörper zu erhalten. Diese wurden im Vakuum unter den in Tabelle 1 gezeigten Bedingungen heiß zu heißge­ preßten Körpern gepreßt. Die heißgepreßten Körper wurden unter den in Tabelle 1 angegebenen Bedingungen wärmebehandelt, um die erfindungsgemäßen elektrischen Elemente Nr. 1-13 und die als Vergleich dienenden thermoelektrischen Elemente Nr. V1-V4 zu erhalten. Die Biegefestigkeit der so erhaltenen thermoelektri­ schen Elemente beim Biegen in der Richtung, in welcher die Schichten laminiert sind, wurde gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben. Weiter wurden die thermoelektrischen Ele­ mente zerschnitten, und die Strukturen der Isolationsschichten längs der Schnittflächen wurden mit einem optischen metallur­ gischen Mikroskop untersucht, um das Vorhandensein von Poren in den Isolationsschichten zu bestimmen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Beispiel 2
Es wurden Pulver von isolierenden Oxiden mit den in Tabelle 2 angegebenen jeweiligen chemischen Zusammensetzungen herge­ stellt. Zu diesen wurde eine Lösung gegeben, die im wesentlichen aus den folgenden Bestandteilen bestand (in Gewichtsprozent):
Acrylharz: 10%;
Dioctylphthalat: 1%;
Polyethylenglycol: 3%;
Toluol: 70%; und
Ethanol: Rest.
Die Pulver von isolierenden Oxiden mit der Zusatzlösung wurden in einen aus Polyethylen hergestellten Kugelmühltopf gegeben und zusammen mit Kugeln aus ZrO2 mit einem Durchmesser von 10 mm 24 Stunden lang gemischt.
Nach dem Mischen wurden die ZrO2-Kugeln aus den gemischten Pulvern entfernt und diese mit einer Sauganlage von Blasen befreit. Die von Blasen befreiten gemischten Pulver wurden jeweils mit Hilfe eines Abstreifmessers zu einer isolierendes Oxidpulver enthaltenden Folie mit einer Dicke von 0,5 mm geformt.
Die so erhaltenen Folien wurden zusammen mit dem gleichen p-Eisensilicid-Pulver und n-Eisensilicid-Pulver, die in Beispiel 1 hergestellt wurden, in der in Fig. 4(a)-(c) angegebenen Weise in eine Heißpreßform 6 eingefüllt. Die eingefüllten Eisensilicid-Pulver und Folie wurden unter den in Tabelle 2 angegebenen Bedingungen heiß gepreßt und anschließend einer Wärmebehandlung unterworfen, um die erfindungsgemäßen thermoelektrischen Elemente Nr. 14-26 und Vergleichs-Thermo­ elemente Nr. V5-V8 zu erhalten. Diese erhaltenen thermoelek­ trischen Elemente wurden bezüglich ihrer Biegefestigkeit beim Biegen in der Richtung, in welcher die Schichten laminiert sind, unter den gleichen Prüfbedingungen wie in Beispiel 1 untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben. Weiter wurden die thermoelektrischen Elemente zerschnitten, und die Strukturen der Isolierschichten längs der Schnittflächen wurden mit einem optischen metallurgischen Mikroskop untersucht, um das Vorhandensein von Poren in den Isolierschichten festzustellen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
Die in den Tabellen 1 und 2 aufgeführten Ergebnisse zeigen, daß die erfindungsgemäßen thermoelektrischen Elemente Nr. 1- 26, welche Isolierschichten einschließen, die aus Pulvern isolierender Oxide gebildet sind, welche die erfindungsgemäßen Bedingungen erfüllen, sämtlich frei von Poren sind und ausge­ zeichnete Biegefestigkeit aufweisen, während die Vergleichs- Thermoelemente Nr. V1-V8, welche Isolierschichten enthalten, in denen jeweils eine der Komponenten außerhalb des Bereichs der Zusammensetzung der Erfindung liegt, wie in den Tabellen 1 und 2 mit einem Stern bezeichnet, Poren enthalten und eine schlechtere Biegefestigkeit aufweisen.
Wenn daher die erfindungsgemäßen thermoelektrischen Elemen­ te in einer Kraftquelle verwendet werden, um ein elektromagna­ tisches Ventil für Gasgeräte offenzuhalten, besteht keine Möglichkeit, daß Öl, Wasser und dergleichen in die Isolier­ schichten der thermoelektrischen Elemente eindringen, und die thermoelektrischen Elemente zeigen daher eine höhere Zuver­ lässigkeit als die üblichen thermoelektrischen Elemente.
Tabelle 1
Tabelle 2

Claims (7)

1. Thermoelektrisches Element mit einer ersten Schicht aus einem p-Eisensilicid, einer zweiten Schicht aus einem n-Eisen­ silicid, wobei die erste und zweite Schicht miteinander verbun­ den sind, um zwischen sich eine pn-Übergangszone zu bilden, und mit einer zwischen der ersten und zweiten Schicht außerhalb der pn-Übergangszone eingelegten isolierenden Zwischenschicht aus einem Oxid, dadurch gekennzeichnet, daß das die Isolierschicht bildende Oxid besteht aus (in Gewichtsprozent):
SiO2: 38,0-50%;
B2O3: 0,1-10,0%; und
MgO und unvermeidbare Verunreinigungen: der Rest.
2. Thermoelektrisches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der SiO2-Gehalt in dem die Isolierschicht bildenden Oxid 42-48 Gewichtsprozent beträgt.
3. Thermoelektrisches Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der B2O3-Gehalt in dem die Isolierschicht bildenden Oxid 1-5 Gewichtsprozent beträgt.
4. Verfahren zur Herstellung eines thermoelektrisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
in eine Heißpreßform wird eines von zwei Pulvern, nämlich ein Pulver eines p-Eisensilicids und ein Pulver eines n-Eisen­ silicids, gegeben;
in die Heißpreßform wird ein Pulver eines isolierenden Oxids so eingefüllt, daß es über dem bereits eingefüllten einen Pulver des p-Eisensilicids bzw. n-Eisensilicids liegt, wobei ein Teil der darunter liegenden Schicht ausgenommen ist und das isolierende Oxid besteht aus (in Gewichtsprozent) :
SiO2: 38,0-50%;
B2O3: 0,1-10%; und
MgO und unvermeidbare Verunreinigungen: der Rest;
in die Heißpreßform wird das andere der Pulver von p-Eisen­ silicid und n-Eisensilicid eingefüllt, so daß es die gesamte Oberfläche der zuvor eingefüllten Pulver abdeckt, wodurch in der Heißpreßform ein Schichtkörper gebildet wird, und
der Schichtkörper wird in der Heißpreßform zu einem Sinter­ körper heißgepreßt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sinterkörper noch einer Wärmebehandlung in der Atmosphäre unterworfen wird.
6. Verfahren zur Herstellung eines thermoelektrischen Elements nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
in eine Heißpreßform wird eines von zwei Pulvern, nämlich ein Pulver eines p-Eisensilicids und ein Pulver eines n-Eisen­ silicids, gefüllt;
in die Heißpreßform wird eine Folie oder Platte eingelegt, die ein Pulver eines isolierenden Oxids enthält, so daß sie über dem Pulver liegt, ausgenommen ein Teil der Pulverschicht, wobei das isolierende Oxid folgende Gewichtszusammensetzung aufweist:
SiO2: 38,0-50%;
B2O3: 0,1-10,0%; und
MgO und unvermeidbare Verunreinigungen: der Rest;
in die Heißpreßform wird das andere der Pulver des p-Eisensilicids und n-Eisensilicids gegeben, so daß es über der gesamten Oberfläche der zuvor eingefüllten Stoffe liegt und in der Heißpreßform ein Schichtkörper gebildet wird, und
der Schichtkörper wird in der Heißpreßform zu einem Sinterkörper heißgepreßt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sinterkörper weiter einer Wärmebehandlung in der Atmosphäre unterworfen wird.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009027745A1 (de) 2008-07-16 2010-01-21 Leibniz-Institut Für Festkörper- Und Werkstoffforschung Dresden E.V. Peltier-Seebeck basiertes thermoelektrisches Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102013216373A1 (de) 2013-08-19 2015-03-12 Leibniz-Institut Für Festkörper- Und Werkstoffforschung Dresden E.V. Thermoelektrischer Formkörper und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102016217419A1 (de) 2016-09-13 2018-03-15 Leibniz-Institut Für Festkörper-Und Werkstoffforschung Dresden E.V. Elektrolyte für die elektrochemische Abscheidung von thermoelektrischen Materialien

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3424180B2 (ja) * 1993-02-23 2003-07-07 独立行政法人物質・材料研究機構 P型熱発電材料
JPH0745869A (ja) * 1993-07-30 1995-02-14 Nissan Motor Co Ltd n型熱電材料
US6121539A (en) 1998-08-27 2000-09-19 International Business Machines Corporation Thermoelectric devices and methods for making the same
AT410492B (de) 2000-05-02 2003-05-26 Span Gerhard Dipl Ing Dr Thermoelektrisches element mit mindestens einer n-schicht und mindestens einer p-schicht
DE10030354A1 (de) * 2000-06-21 2002-01-10 Bosch Gmbh Robert Thermoelektrisches Bauelement
KR101186296B1 (ko) 2006-12-01 2012-09-27 삼성전자주식회사 포토 다이오드 및 이를 채용한 이미지센서
CN101681977B (zh) * 2007-06-22 2012-05-23 株式会社村田制作所 热电转换元件、热电转换模块及热电转换元件的制造方法
WO2010001822A1 (ja) * 2008-07-02 2010-01-07 株式会社村田製作所 熱電変換モジュールおよび熱電変換モジュールの製造方法
JP2010251485A (ja) * 2009-04-15 2010-11-04 Sony Corp 熱電装置、熱電装置の製造方法、熱電装置の制御システム及び電子機器
US20230122836A1 (en) 2020-04-16 2023-04-20 Sergey GULAK Temperature regulating device assembly for a semiconductor laser

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT264623B (de) * 1963-12-03 1968-09-10 Plessey Uk Ltd Thermoelektrische Halbleitereinrichtung
DE1414622B2 (de) * 1960-01-12 1971-06-24 Siemens AG, 1000 Berlin u 8000 München Verfahren zur herstellung von moelementschenkeln

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2981775A (en) * 1958-11-12 1961-04-25 Steatite Res Corp Oxide thermocouple device
US3790829A (en) * 1972-07-13 1974-02-05 G Roth Thermoelectromagnetic energy conversion system
JPS56152282A (en) * 1980-04-26 1981-11-25 Tdk Corp Manufacture of thermoelectric element
KR860000371Y1 (ko) * 1981-12-02 1986-03-17 도오교오 덴기 가가꾸 고오교오 가부시기 가이샤 열 전 소 자
JPS59145582A (ja) * 1983-02-09 1984-08-21 Futaba Corp 鉄けい化物熱電変換素子
US4871263A (en) * 1988-05-16 1989-10-03 Pyromation, Inc. Protective tube for a temperature sensor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1414622B2 (de) * 1960-01-12 1971-06-24 Siemens AG, 1000 Berlin u 8000 München Verfahren zur herstellung von moelementschenkeln
AT264623B (de) * 1963-12-03 1968-09-10 Plessey Uk Ltd Thermoelektrische Halbleitereinrichtung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009027745A1 (de) 2008-07-16 2010-01-21 Leibniz-Institut Für Festkörper- Und Werkstoffforschung Dresden E.V. Peltier-Seebeck basiertes thermoelektrisches Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102013216373A1 (de) 2013-08-19 2015-03-12 Leibniz-Institut Für Festkörper- Und Werkstoffforschung Dresden E.V. Thermoelektrischer Formkörper und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102016217419A1 (de) 2016-09-13 2018-03-15 Leibniz-Institut Für Festkörper-Und Werkstoffforschung Dresden E.V. Elektrolyte für die elektrochemische Abscheidung von thermoelektrischen Materialien

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