RU2012152799A

RU2012152799A - Способ получения термоэлектрического материала для термоэлектрических генераторных устройств

Info

Publication number: RU2012152799A
Application number: RU2012152799/28A
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Абрютин; Олег Маркович Нарва
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Адв-Инжиниринг"
Priority date: 2012-12-07
Filing date: 2012-12-07
Publication date: 2014-06-20
Also published as: RU2518353C1

Abstract

1. Способ получения термоэлектрического материала для термоэлектрических генераторных устройств на основе теллурида висмута, легированного селеном и/или сурьмой, и/или свинцом, и/или хлором, включающий синтез материала заданного состава сплавлением исходных компонентов шихты в вакуумированной ампуле, измельчение полученного сплава, брикетирование, экструзию и отжиг с получением материала n- и p-типа проводимости, отличающийся тем, что сплавлению подвергают теллур и свинец в виде кусков с размером 5-7 мм, а висмут, селен и сурьму в виде гранул с размером 3-5 мм с гомогенизацией расплава, при этом перед вакуумированием ампулу с шихтой нагревают до температуры 100-120°С, плавление ведут при температуре 710-730°С в течение 1,3-1,5 часа, измельчение ведут до получения порошка с размером частиц 500-30 мкм, брикетированию подвергают порошок, содержащий 40-50% частиц с размером от 250 до 500 мкм, 10-20% частиц с размером менее 50 мкм, брикетирование и экструзию ведут на воздухе при взаимно перпендикулярном направлении приложения давления, при этом экструзию проводят при нагревании и давлении 5-7 т/сми поддержании скорости истечения материала 0,8-1,0 см/мин, полученные после экструзии стержни материала подвергают отжигу, при этом материал n-типа отжигают при температуре 310-315°С в течение 18-26 часов, а отжиг материала p-типа проводят до и после экструзии при температуре 330-345°С в течение 22-24 часов.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сплавление исходных компонентов ведут в горизонтально качающейся печи.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при получении n-типа материала легирующую добавку хлора вводят в виде хлорида висмута, который при загрузке в ампул�

Claims

1. Способ получения термоэлектрического материала для термоэлектрических генераторных устройств на основе теллурида висмута, легированного селеном и/или сурьмой, и/или свинцом, и/или хлором, включающий синтез материала заданного состава сплавлением исходных компонентов шихты в вакуумированной ампуле, измельчение полученного сплава, брикетирование, экструзию и отжиг с получением материала n- и p-типа проводимости, отличающийся тем, что сплавлению подвергают теллур и свинец в виде кусков с размером 5-7 мм, а висмут, селен и сурьму в виде гранул с размером 3-5 мм с гомогенизацией расплава, при этом перед вакуумированием ампулу с шихтой нагревают до температуры 100-120°С, плавление ведут при температуре 710-730°С в течение 1,3-1,5 часа, измельчение ведут до получения порошка с размером частиц 500-30 мкм, брикетированию подвергают порошок, содержащий 40-50% частиц с размером от 250 до 500 мкм, 10-20% частиц с размером менее 50 мкм, брикетирование и экструзию ведут на воздухе при взаимно перпендикулярном направлении приложения давления, при этом экструзию проводят при нагревании и давлении 5-7 т/см² и поддержании скорости истечения материала 0,8-1,0 см/мин, полученные после экструзии стержни материала подвергают отжигу, при этом материал n-типа отжигают при температуре 310-315°С в течение 18-26 часов, а отжиг материала p-типа проводят до и после экструзии при температуре 330-345°С в течение 22-24 часов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сплавление исходных компонентов ведут в горизонтально качающейся печи.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при получении n-типа материала легирующую добавку хлора вводят в виде хлорида висмута, который при загрузке в ампулу размещают между двумя равными по массе слоями смеси остальных компонентов шихты.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при экструзии поддержание постоянной скорости истечения материала осуществляют регулированием температуры нагревания для материала n-типа проводимости в интервале 400-420°С, для материала p-типа проводимости в интервале 380-400°С.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что брикетирование ведут при засыпке материала в контейнер с прямоугольным отверстием с использованием двух пуансонов, двигающихся навстречу друг другу, у которых рабочие поверхности выполнены вогнутыми в виде полуцилиндров.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что при экструзии используют фильеру, обеспечивающую квадратное сечение стержня получаемого термоэлектрического материала.