碲化鉍基熱電器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及熱電技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種碲化鉍基熱電器件。
【背景技術(shù)】
[0002]碲化鉍(Bi2Te3)基合金自上世紀(jì)50-60年代被發(fā)現(xiàn)以來一直是室溫附近性能最佳的熱電轉(zhuǎn)換材料，碲化鉍基熱電器件廣泛用于制冷和低溫發(fā)電。
[0003]傳統(tǒng)的碲化鉍基熱電器件采用陶瓷板結(jié)構(gòu)，熱電材料在使用過程中通常暴露在空氣中，容易氧化，且此種碲化鉍基熱電器件在安裝和使用過程中陶瓷板容易碎裂，因此造成器件性能下降甚至失效。
[0004]近幾年，國內(nèi)外開發(fā)出一種具有框架結(jié)構(gòu)的碲化鉍基熱電器件，碲化鉍基熱電材料放置于多孔框架內(nèi)，框架兩端采用噴涂等的方式制備阻擋層和金屬導(dǎo)流電極，這種框架結(jié)構(gòu)的碲化鉍基熱電器件較陶瓷板結(jié)構(gòu)的碲化鉍基熱電器件，抗機械震性能明顯提高。此夕卜，碲化鉍基熱電材料被阻擋層和金屬導(dǎo)流電極密封于框架內(nèi)，不直接與空氣接觸，因此不易被氧化。
[0005]但是，由于金屬導(dǎo)流電極材料與框架材料的膨脹系數(shù)不同，在熱電器件的使用過程中金屬導(dǎo)流電極與框架結(jié)合處容易產(chǎn)生微小裂縫，若熱電器件長期在潮濕、富氧環(huán)境中使用，水氣、氧氣等通過裂縫進入熱電器件內(nèi)部并與碲化鉍基熱電材料接觸，引起熱電材料氧化，導(dǎo)致熱電器件性能下降甚至失效。
[0006]此外，現(xiàn)有的具有框架結(jié)構(gòu)的熱電器件中金屬電極引腳形狀通常是線型，與金屬導(dǎo)流電極接觸面積小，容易造成接觸電阻偏大，或?qū)е陆饘匐姌O引腳與金屬導(dǎo)流電極分離。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]鑒于以上所述，本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種長期適合于潮濕、富氧環(huán)境使用的具有抗潮濕、抗氧化、抗機械震動性能的碲化鉍基熱電器件。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的碲化鉍基熱電器件，包括:具有用于放置熱電材料的多個孔的框架;分別設(shè)于所述框架兩側(cè)以密封所述多個孔的阻擋層和金屬導(dǎo)流電極;從所述金屬導(dǎo)流電極引出的金屬電極引腳;在所述框架的各個孔內(nèi)設(shè)有階梯結(jié)構(gòu)。
[0009]根據(jù)本實用新型，碲化鉍基熱電材料被阻擋層和金屬導(dǎo)流電極密封于框架的各個孔內(nèi)，且通過設(shè)置階梯結(jié)構(gòu)，可以增強金屬導(dǎo)流電極與框架之間的結(jié)合強度。因而，提高了該碲化鉍基熱電器件的抗潮濕、抗氧化、抗機械抗震的性能，該熱電器件可以長期適合于在潮濕、富氧環(huán)境中使用。
[0010]又，在本實用新型中，也可以是，所述金屬電極引腳與所述金屬導(dǎo)流電極面接觸。
[0011]根據(jù)本實用新型，通過使金屬電極引腳與金屬導(dǎo)流電極面接觸，增加了金屬電極引腳與金屬導(dǎo)流電極之間的接觸面積，從而增強了金屬電極引腳和框架及金屬導(dǎo)流電極之間的結(jié)合力，且有效地降低了熱電器件的接觸電阻。
[0012]又，在本實用新型中，也可以是，所述金屬電極引腳形成為直角彎折形狀。
[0013]根據(jù)本實用新型，通過使金屬電極引腳形成為直角彎折形狀，進一步有利于增加金屬電極引腳與金屬導(dǎo)流電極之間的接觸面積，可以更有效地降低熱電器件的接觸電阻。
[0014]本實用新型可包含權(quán)利要求書和/或說明書和/或附圖中公開的至少兩個結(jié)構(gòu)的任意組合。尤其是，本實用新型包含權(quán)利要求書的各項權(quán)利要求的兩個以上的任意組合。
[0015]根據(jù)下述【具體實施方式】并參考附圖，將更好地理解本實用新型的上述及其他目的、特征和優(yōu)點。
【附圖說明】
[0016]圖1是根據(jù)本實用新型的碲化鉍基熱電器件的一實施形態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是示出了圖1所示的碲化鉍基熱電器件中的階梯結(jié)構(gòu)的局部示意圖；
[0018]圖3是示出了圖1所示的碲化鉍基熱電器件中的金屬電極引腳的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]附圖標(biāo)記:
[0020]1、碲化鉍基熱電器件；
[0021]2、框架；
[0022]3、孔；
[0023]4、碲化鉍基熱電材料；
[0024]5、金屬電極引腳；
[0025]6、階梯結(jié)構(gòu)；
[0026]7、金屬導(dǎo)流電極。
【具體實施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖和優(yōu)選的實施形態(tài)詳細說明本實用新型的碲化鉍基熱電器件。圖1是根據(jù)本實用新型的碲化鉍基熱電器件的一實施形態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是示出了圖1所示的碲化鉍基熱電器件中的階梯結(jié)構(gòu)的局部示意圖；圖3是示出了圖1所示的碲化鉍基熱電器件中的金屬電極引腳的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]如圖1和圖2所示，本實用新型的(碲化鉍基)熱電器件I包括具有用于放置熱電材料4的多個孔3的框架2 ο本實用新型的熱電器件I采用的熱電材料4為碲化鉍基熱電材料。
[0029]本實用新型的熱電器件I還包括分別設(shè)于框架2的兩側(cè)以密封上述多個孔3的阻擋層和金屬導(dǎo)流電極7(參照圖2和圖3)。各個孔3貫穿整個框架2，在框架2的上下側(cè)分別設(shè)有阻擋層和金屬導(dǎo)流電極以在上下方向上均密封孔3。
[0030]還如圖1所示，該熱電器件I還包括預(yù)埋于框架2中的金屬電極引腳5。具體地，如圖3所示，該金屬電極引腳5從金屬導(dǎo)流電極7引出。此外，如圖2所示，在框架2的各個孔3內(nèi)設(shè)有階梯結(jié)構(gòu)6。
[0031]另外，如圖2所示，階梯結(jié)構(gòu)6是孔3內(nèi)的一種結(jié)構(gòu)，即孔3內(nèi)設(shè)置階梯結(jié)構(gòu)6，其屬于框架2的一部分。由于設(shè)有階梯結(jié)構(gòu)6，因此金屬導(dǎo)流電極7的剖面形成為T型，增強金屬導(dǎo)流電極7與框架2之間的結(jié)合強度。因而，提高了該碲化鉍基熱電器件的抗潮濕、抗氧化、抗機械抗震的性能。
[0032]根據(jù)本實用新型，碲化鉍基熱電材料4被阻擋層和金屬導(dǎo)流電極7密封于框架3的各個孔3內(nèi)，且通過設(shè)置階梯結(jié)構(gòu)6，可以增強金屬導(dǎo)流電極7與框架2之間的結(jié)合強度。因而，提高了該碲化鉍基熱電器件I的抗潮濕、抗氧化、抗機械抗震的性能，該熱電器件I可以長期適合于在潮濕、富氧環(huán)境中使用。
[0033]又，在本實用新型中，上述金屬電極引腳5與金屬導(dǎo)流電極7可以面接觸。通過使金屬電極引腳5與金屬導(dǎo)流電極7面接觸，增加了金屬電極引腳5與金屬導(dǎo)流電極7之間的接觸面積，從而增強了金屬電極引腳5和框架2及金屬導(dǎo)流電極7之間的結(jié)合力，且有效地降低了熱電器件I的接觸電阻。
[0034]在本實用新型中，優(yōu)選的是，上述與金屬導(dǎo)流電極7面接觸的金屬電極引腳5可以形成為直角彎折形狀。從而進一步有利于增加金屬電極引腳5與金屬導(dǎo)流電極7之間的接觸面積，可以更有效地降低熱電器件I的接觸電阻。
[0035]在不脫離本實用新型的基本特征的宗旨下，本實用新型可體現(xiàn)為多種形式，因此本實用新型中的實施形態(tài)是用于說明而非限制，由于本實用新型的范圍由權(quán)利要求限定而非由說明書限定，而且落在權(quán)利要求界定的范圍，或其界定的范圍的等價范圍內(nèi)的所有變化都應(yīng)理解為包括在權(quán)利要求書中。
【主權(quán)項】
1.一種碲化鉍基熱電器件，其特征在于，包括: 具有用于放置熱電材料的多個孔的框架； 分別設(shè)于所述框架兩側(cè)以密封所述多個孔的阻擋層和金屬導(dǎo)流電極； 從所述金屬導(dǎo)流電極引出的金屬電極引腳； 在所述框架的各個孔內(nèi)設(shè)有階梯結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碲化鉍基熱電器件，其特征在于，所述金屬電極引腳與所述金屬導(dǎo)流電極面接觸。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的碲化鉍基熱電器件，其特征在于，所述金屬電極引腳形成為直角彎折形狀。
【專利摘要】本實用新型涉及一種碲化鉍基熱電器件，包括：具有用于放置熱電材料的多個孔的框架；分別設(shè)于所述框架兩側(cè)以密封所述多個孔的阻擋層和金屬導(dǎo)流電極；從所述金屬導(dǎo)流電極引出的金屬電極引腳；在所述框架的各個孔內(nèi)設(shè)有階梯結(jié)構(gòu)。本實用新型的碲化鉍基熱電器件可以長期適合于在潮濕、富氧環(huán)境中使用。
【IPC分類】H01L35/02, H01L35/16, H01L35/18
【公開號】CN205248314
【申請?zhí)枴緾N201521093349
【發(fā)明人】柏勝強, 吳汀, 王超, 唐云山, 廖錦城, 陳立東
【申請人】中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年12月25日