RU2107116C1 - Device for production of thermoelectric materials - Google Patents
Device for production of thermoelectric materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2107116C1 RU2107116C1 RU95110083/25A RU95110083A RU2107116C1 RU 2107116 C1 RU2107116 C1 RU 2107116C1 RU 95110083/25 A RU95110083/25 A RU 95110083/25A RU 95110083 A RU95110083 A RU 95110083A RU 2107116 C1 RU2107116 C1 RU 2107116C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- container
- production
- ingot
- furnace
- synthesis
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к термоэлектрическому приборостроению и может найти применение в создании высокоэффективных преобразователей на основе полупроводниковых материалов для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую, например, в холодильниках, термостатах, агрегатах для кондиционирования воздуха и других устройствах. The invention relates to thermoelectric instrumentation and may find application in the creation of highly efficient converters based on semiconductor materials for the direct conversion of thermal energy into electrical energy, for example, in refrigerators, thermostats, air conditioning units and other devices.
Преимущественно изобретение может быть использовано в производстве слитков для ветвей термоэлементов на основе теллурида висмута Bi2Te3.Advantageously, the invention can be used in the manufacture of ingots for branches of thermoelements based on bismuth telluride Bi 2 Te 3 .
В литературе имеются данные об установках для получения высокоэффективных кристаллов, например, устройство для синтеза и направленной перекристаллизации термоэлектрических материалов (ТЭМ), предложенное Курганским государственным педагогическим институтом (Куликов В.А. Исследования влияния ультразвука на свойства теллуридов висмута и сурьмы при их получении. Отчет Курганского государственного педагогического института. Курган, 1989, инв. N 029.00 035062, N гос. рег. 01870094774, с. 23 - 27) и содержащее печь для проведения синтеза, а также кварцевую ампулу (контейнер), где находится синтезируемый материал. Недостатком известного устройства является то, что получение ТЭМ производят в формообразователях из кварцевого стекла, которые имеют одноразовое использование, что значительно увеличивает стоимость материала. There is data in the literature on facilities for producing highly efficient crystals, for example, a device for the synthesis and directed recrystallization of thermoelectric materials (TEM), proposed by the Kurgan State Pedagogical Institute (V. Kulikov. Research on the effect of ultrasound on the properties of bismuth and antimony tellurides upon receipt. Report Kurgan State Pedagogical Institute, Kurgan, 1989, inv.N 029.00 035062, N state reg. 01870094774, pp. 23-27) and containing a synthesis furnace, as well as a quartz ampu y (container) where the synthesized material. A disadvantage of the known device is that TEM is produced in quartz glass shapers that are disposable, which significantly increases the cost of the material.
Известно также устройство, наиболее близкое по технической сущности и достигаемому результату, которым является устройство для получения ТЭМ, разработанное в институте физики Ан Азерб. ССР (Бабаев Г.М. О возможности получения высокоэффективных термоэлектрических параметров в разъемных ампулах многоразового использования. Отчет института физики АН Азерб. ССР, СКБ "Теллур", 1989, инв. N 028.90 044945, N гос. рег. 01.88.00.36.797, 9 - 11) и содержащее герметичный контейнер из кварцевого стекла, печь для проведения синтеза, установку зонной перекристаллизации и устройство, ее перемещающее. В этом устройстве синтез и перекристаллизация проводятся в одном контейнере без дополнительных операций, контейнер многоразового использования. Несмотря на положительные стороны, недостатками известного устройства, принятого за прототип, являются сложность конструкции, обусловленная выполнением формообразователя из стеклоуглерода, небольшой выход ТЭМ с одной операции, а также и то, что при увеличении выпуска материалов (увеличение диаметра получаемого кристалла и его длины) предложенная конструкция приведет к увеличению рабочих органов всей установки, что повлечет увеличение числа оборудования и площадей, следовательно, стоимость материала возрастет, а это, если учесть, что в мощных устройствах количество термоэлементов исчисляется сотнями и даже тысячами. Also known is the device that is closest in technical essence and the achieved result, which is a device for TEM, developed at the Institute of Physics, An Azerb. SSR (Babaev G.M. On the possibility of obtaining highly efficient thermoelectric parameters in split ampoules of refillable use. Report of the Institute of Physics of the Academy of Sciences of Azerbaijan. SSR, SKB Tellur, 1989, inv. N 028.90 044945, N state reg. 01.88.00.36.797 , 9 - 11) and containing a sealed container of quartz glass, a synthesis furnace, a zone recrystallization unit and a device for moving it. In this device, synthesis and recrystallization are carried out in one container without additional operations, the container is reusable. Despite the positive aspects, the disadvantages of the known device adopted for the prototype are the design complexity due to the execution of the former from glassy carbon, a small TEM yield in one operation, and also the fact that with an increase in the output of materials (increasing the diameter of the resulting crystal and its length), the proposed the design will lead to an increase in the working bodies of the entire installation, which will entail an increase in the number of equipment and areas, therefore, the cost of the material will increase, and this, given that powerful devices the number of thermocouples in the hundreds and even thousands.
Целью изобретения является повышение производительности и эффективности устройства в условиях промышленного производства слитков для ветвей термоэлементов. The aim of the invention is to increase the productivity and efficiency of the device in the conditions of industrial production of ingots for branches of thermocouples.
Указанная цель обеспечивается тем, что в устройстве, содержащем герметичный контейнер из кварцевого стекла, печь для проведения синтеза, установку зонной перекристаллизации и механизм, перемещающий печь относительно формообразователя слитка, согласно изобретению формообразователь слитка термоэлектрического материала изготовлен из кварцевого стекла заодно с реакторной частью контейнера, который размещен на установке горизонтально и снабжен устройством вращения вокруг его горизонтальной оси. This goal is ensured by the fact that in a device containing a sealed container of quartz glass, a synthesis furnace, a zone recrystallization unit and a mechanism moving the furnace relative to the ingot moulder, according to the invention, the thermoelectric material ingot maker is made of quartz glass integral with the reactor part of the container, which placed horizontally on the installation and equipped with a rotation device around its horizontal axis.
По имеющимся у заявителя сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого устройства, неизвестна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна". According to the information available to the applicant, the set of essential features characterizing the essence of the claimed device is unknown from the prior art, which allows us to conclude that the invention meets the criterion of "novelty."
По мнению заявителя, сущность заявляемого изобретения для специалиста явным образом не следует из уровня техники, из чего можно заключить, что изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень". According to the applicant, the essence of the claimed invention for a specialist does not explicitly follow from the prior art, from which it can be concluded that the invention meets the criterion of "inventive step".
На фиг. 1 изображено устройство в момент процесса синтеза; на фиг. 2 - то же, в процессе зонной перекристаллизации. In FIG. 1 shows the device at the time of the synthesis process; in FIG. 2 - the same in the process of zone recrystallization.
Устройство для получения ТЭМ содержит совмещенный контейнер 1 из кварцевого стекла, состоящий из хвостовика 2, формообразователя 3 слитка, реактора 4 для синтеза и горловины 5, устанавливаемой в приводную муфту 6, содержащую накидную гайку 7, уплотнительную прокладку 8, штуцер 9 и отсечное устройство 10, а также трубчатую печь 11 для ведения синтеза и установку зонной перекристаллизации, представляющую собой трубчатую печь 12 с механизмом 13 перемещения ее вдоль формообразователя 3 слитка. A device for producing a TEM contains a combined quartz glass container 1, consisting of a
Устройство для получения ТЭМ работает следующим образом. A device for obtaining TEM works as follows.
В реактор 4 совмещенного контейнера 1 через горловину 5 загружаются компоненты твердых растворов, после чего реакторная часть 4 для синтеза помещается в печь 10 и совмещенный контейнер 1 горизонтально монтируется на самой установке (условно не показана) при помощи хвостовика 2. Далее контейнер герметизируется с помощью уплотнительной прокладки 8 приводной муфты 6 и подключается к откачной системе через штуцер 9. После откачки воздуха до определенного остаточного давления контейнер заполняется через штуцер 9 инертным газом (аргоном), а затем включаются отсечное устройство 10, обеспечивающее постоянство технологического процесса, проходящего в реакторной части 4, и печь 11 синтеза, в которой совмещенный контейнер 1 вращается вокруг своей оси при помощи приводной муфты 6 и двигателя (условно не показан). Таким образом, примерно 60 мин идет процесс синтеза. После его окончания совмещенный контейнер 1 при помощи ручного привода наклоняется и синтезированный материал из реактора 4 попадает в формообразователь 3, где происходит кристаллизация слитка. Затем совмещенный контейнер 1 возвращается на установке в горизонтальное положение, печь 11 синтеза демонтируется, а формообразователь 3 со слитком устанавливается в печь 12, которая передвигается вдоль формообразователя 3 во время процесса зонной перекристаллизации. После окончания перекристаллизации печь 12 и механизм 13 ее передвижения отключаются для полного остывания контейнера 1, который затем снимают с установки, и через горловину 5 извлекают слиток ТЭМ. The components of solid solutions are loaded into the
На контейнерах такой конструкции было получено более 50 слитков (с равномерными электрофизическими характеристиками вдоль слитка) диаметром 150 мм, длиной 220 - 230 мм и весом до 300 г. On containers of this design, more than 50 ingots (with uniform electrophysical characteristics along the ingot) were obtained with a diameter of 150 mm, a length of 220 - 230 mm and a weight of up to 300 g.
Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, может быть многократно осуществлена с реализацией поставленной цели, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого устройства критерию "промышленная применимость". The set of essential features characterizing the essence of the invention can be repeatedly implemented with the implementation of the goal, which allows us to conclude that the claimed device meets the criterion of "industrial applicability".
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95110083/25A RU2107116C1 (en) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | Device for production of thermoelectric materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95110083/25A RU2107116C1 (en) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | Device for production of thermoelectric materials |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95110083A RU95110083A (en) | 1997-06-20 |
RU2107116C1 true RU2107116C1 (en) | 1998-03-20 |
Family
ID=20168946
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95110083/25A RU2107116C1 (en) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | Device for production of thermoelectric materials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2107116C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102108554A (en) * | 2010-11-30 | 2011-06-29 | 江西纳米克热电电子股份有限公司 | Method for preparing high-performance p-type bismuth telluride-based thermoelectric materials |
-
1995
- 1995-06-14 RU RU95110083/25A patent/RU2107116C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Бабаев Г.М. О возможности получения высокоэффективных термоэлектрических параметров в разъемных ампулах многоразового использования. Отчет института физики АН Азерб. ССР, СКБ "Теллур", Баку, 1989, ин.в N 028.90044945, N гос.рег.01880036797, с. 9-11. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102108554A (en) * | 2010-11-30 | 2011-06-29 | 江西纳米克热电电子股份有限公司 | Method for preparing high-performance p-type bismuth telluride-based thermoelectric materials |
CN102108554B (en) * | 2010-11-30 | 2015-06-10 | 江西纳米克热电电子股份有限公司 | Method for preparing high-performance p-type bismuth telluride-based thermoelectric materials |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU95110083A (en) | 1997-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4264406A (en) | Method for growing crystals | |
US3857679A (en) | Crystal grower | |
RU2107116C1 (en) | Device for production of thermoelectric materials | |
CN102344126B (en) | Synthesis method and synthesis container of phosphorus-silicon-cadmium polycrystal | |
GB1322582A (en) | Pressure- and temperature-controlled crystal growing apparatus | |
KR100188313B1 (en) | Slush hydrogen production apparatus | |
CN109851360B (en) | P-type bismuth telluride-based bulk thermoelectric material (Bi)1-xSbx)2Te3Preparation method of (1) | |
CN101469940B (en) | Annular region smelting furnace | |
US3228805A (en) | Method of producing homogeneous thermoelectric alloy slugs | |
CN114561707B (en) | Infrared heating zone smelting furnace and method for preparing N-type bismuth telluride alloy by using same | |
CN115353080B (en) | Cadmium telluride synthesizing method | |
GB682203A (en) | Process for growing a single crystal of quartz | |
US3494743A (en) | Vapor phase reactor for producing multicomponent compounds | |
US3933435A (en) | Apparatus for direct melt synthesis of compounds containing volatile constituents | |
Webster et al. | Solution growth of magnesium oxide crystals | |
CN105293450A (en) | Preparation method of PbTe nano thermoelectric material | |
CN100408731C (en) | Method and appts. of using molten lead iodide to grow monocrystal | |
US3101257A (en) | Preparation of high purity silicon by decomposition of silicon nitride powder having a graphite target buried therein | |
US4554136A (en) | Hydrothermal apparatus for synthesizing crystalline powders | |
CN1017730B (en) | Method and apparatus for obtaining oriented crystals for semiconductor refrigeration | |
KR101272235B1 (en) | Refine furnace for poly silicon | |
JPH04132677A (en) | Production of thin plate-shaped single crystal by melt-pressure method | |
CN114566584A (en) | Bi-Sb thermoelectric material for low-temperature refrigeration and preparation method thereof | |
KR101272237B1 (en) | Refine furnace for poly silicon | |
US3149216A (en) | Apparatus for the preparation of high purity silicon |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040615 |