171378. lajstromszámú szabadalom • Eljárás termovillamos hűtőelem előállítására

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY 171378 ßM$K Nemzetközi osztályozás: «Bf Bejelentés napja: 1973. V. 16. (VI-928) H 01 L 35/34 ^^ Közzététel napja: 1977. VII. 28. ^_rr^"--^->.---.r.-^.. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent: 1978. VII. 31. -Feltalálók: Jarács György gépészmérnök, oki. villamosmérnök 38%, dr. Lukács József oki. gépészmérnök 23 %, Salánki Tibor oki. gépészmérnök 23%, Sztrókay István oki. villamosmérnök 8%, Kopácsi Sándor technikus 8%, Budapest Tulajdonos: Villamosipari Kutató Intézet, Budapest Eljárás termovillamos hűtőelem előállítására 10 15 Az ismertetett eljárás termovillamos anyag, pontosabban Peltier effektust kihasználó, bizmut, antimon, tellur és szelén alapelemekből ötvözött szilárd oldatok előállítására alkalmas. Az ismeretes eljárások két fő csoportra oszthatók, az egyiknél az ötvözetek húzással és méretredarabolással, a másiknál az alapanyagok összeolvasztását követő végleges méretre való préseléssel és szintereléssel készülnek. Bár a kristályhúzással készített anyag jósági száma, termoelempárra vonatkoztatva, 10%-kal magasabb a szinterelthez képest, hűtőtest sorozatgyártására nem gazdaságos, lényegesen magasabb előállítási költségei miatt. Az ismert szinterelési eljárások arra törekszenek, hogy a préseléssel és szintereléssel megadható, a kristályhúzási eljárással szembeni nagyobb mechanikai szilárdságú ötvözet kedvező tulajdonságaival a húzott (és esetleg zónázott) egyöntetűen irányított szerkezetű termovillamos polikristály kedvezőbb 20 jósági számát kompenzálják. A lazább, zónázott kristály rétegei, melyek a húzás iránnyal párhuzamosan alakulnak ki, lehámlásra hajlamosak és mivel szeletelésük elkerülhetetlen, a károsodásból eredő veszteségek nagyok és 25 csak különleges gondossággal kerülhetők el. A szintereléssel dolgozó eljárások csak többé-kevésbé biztosítják azt, hogy a préselésre kerülő porelegy mikroszerkezete is homogén eloszlásban azonos legyen a végső makrotest bruttó kémiai 30 szerkezetével. Ez a hiányosság okozza a villamos-és hővezető mechanizmusok nem optimális kialakulását. A mikrohomogenitás szükséges mértékig való biztosítására különböző megoldásokat alkalmaznak: pl. termovillamos anyag porkeverékhez más őrlemény hozzákeverésével, a többségi töltéshordozókat tartalmazó vegyületek kémiai reakcióinak felhasználásával, a porkészítmény mérettartományának változtatásával, több lépcsős prés-szinterelési eljárással, vagy hideg-meleg és extragyors (robbantásos) szintereléssel és ezek kombinációival. Megállapítható, hogy termovillamos szempontból jósági számban semmilyen romlást nem okozó adalékot nem lehet találni, a kémiai reakciók ellenőrzése és mellékhatásainak kiküszöbölése lényegesen bonyolítja az eljárást, a préselési-szinterelési körülmények olyan változtatása pedig, mely az ismert nyomás- szinterelési idő- szinterelési hőfok- anyagösszetétel összefüggésektől eltérő megoldásokat nyújt, a homogén szerkezet beállítását bizonytalanná teszi, zavarhelyek beépülésével. Eljárásunk célkitűzése az, hogy a kívánt minőségű mechanikai és fizikai paraméterekkel rendelkező termovillamos testeket átmeneti romlásokat bevivő, vagy véglegesen maradó romlásokat okozó műfogások nélkül, továbbá olcsón és jól kézbentartható technológiai műveletekkel állítsuk elő, ezért olyan hőkezelési műveletek iktatunk be, melyek fokról-fokra az egyes műveletekhez illesz-171378