Пристрій для sps-пресування термоелектричного матеріалу

Реферат: UA 107919 U UA 107919 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до галузі термоелектрики, зокрема до технології отримання термоелектричного матеріалу. На даний момент відомі пристрої для SPS-пресування, які широко використовуються у лабораторній та виробничій практиці для гарячого пресування порошків як на металевій основі, так і на неметалевій основі [1-2]. В тому числі вони використовуються і для отримання термоелектричних матеріалів [3-4]. З існуючих аналогів найбільш близьким по технічній суті є пристрій для SPS-пресування, описаний в роботі [5]. Він містить два електропровідних стискаючих стрижня з круглим перерізом, встановлені всередині прес-форми, що складається з пустотілого керамічного циліндра і металевого циліндра, що охоплює керамічний циліндр. Такий пристрій дозволяє отримувати зразки матеріалу з круглим перерізом. Однак недоліком такого пристрою є неможливість отримання термоелектричного матеріалу з прямокутним перерізом, який є зручним для подальшого його використання при виготовленні термоелектричних модулів. Крім цього ресурс роботи такої прес-форми є невеликим через можливість руйнування прес-форми при вийманні матеріалу. В процесі виймання отриманого матеріалу з прес-форми може руйнуватись і сам зразок. Тому актуальним є задача створення пристрою для SPS-пресування термоелектричного матеріалу з розбірною прес-формою, яка дозволяє отримувати зразки термоелектричного матеріалу з прямокутним перерізом. Вказана задача розв'язується тим, що в пристрої для SPS-пресування термоелектричного матеріалу з метою підвищення надійності пристрою та отримання SPS-матеріалу прямокутної форми, електропровідні стискаючі стрижні мають прямокутний переріз і встановлені всередині розбірної прес-форми, сформованої з чотирьох керамічних пластин, які примикають одна до одної та охоплені із зовнішнього боку чотирма з'єднаними між собою прямокутними металевими плитами. У корисній моделі запропоновано принципово нове рішення для пристрою для SPSпресування термоелектричного матеріалу, яке полягає у тому, що в пристрої для SPSпресування з метою підвищення надійності пристрою та отримання SPS-матеріалу прямокутної форми, електропровідні стискаючі стрижні мають прямокутний переріз і встановлені всередині розбірної прес-форми, сформованої з чотирьох керамічних пластин, які примикають одна до одної та охоплені із зовнішнього боку чотирма з'єднаними між собою прямокутними металевими плитами. Промислове використання запропонованої корисної моделі не вимагає спеціальних технологій і матеріалів, її реалізація можлива на існуючих підприємствах приладобудівного напрямку. Запропонований пристрій складається з розбірної прес-форми, сформованої з чотирьох керамічних пластин 1, які примикають одна до одної та охоплені із зовнішнього боку чотирма прямокутними металевими плитами 2, з'єднаними між собою гвинтами 3. Всередині такої пресформи розміщені електропровідні стискаючі стрижні 4 з прямокутним перерізом. Пристрій працює наступним чином. Попередньо підготовлений порошок термоелектричного матеріалу 5 розміщується всередині розбірної прес-форми між двома електропровідними стискаючими стержнями. Після спікання зразка матеріалу внаслідок одночасової дії на нього електричного струму та механічного тиску, прес-форма розбирається шляхом відкручування гвинтів 3 та роз'єднання спочатку металевих плит 2, а потім керамічних пластин 1. Як показують результати використання такого пристрою, він дозволяє значно знизити відходи матеріалу при виробництві термоелектричних модулів, а також підвищити ресурс роботи прес-форми. Запропонований пристрій є зручним у використанні за рахунок простоти конструктивного виконання та характеризується високою надійністю. 50 55 Джерела інформації:: 1. Fabrication of silicon nitride nanoceramics Powder preparation and sintering: A review. T. Nishimura, X. Xu, K. Kimoto [et al.] // Science and Technology of Advanced Materials. - 2007. - № 8. P. 635-643. 2. Spark plasma sintering of transparent alumina. Kim et al. // Scripta Materalia. - 2007. - Vol. 57. № 7. - P. 607-610. 3. High-performance Ago.8Pbi8+xSbTe2o thermoelectric bulk materials fabricated by mechanical alloying and spark plasma sintering. Heng Wang, Jing-Feng Li et al. // Applied Physics Letters. - Vol. 88. - № 9. 1 UA 107919 U 4. Spark plasma sintered bismuth telluride-based thermoelectric materials incorporating dispersed boron carbide. H.R. Williamsa, R.M. Ambrosib, K. Chen et al. // Journal of Alloys and Compounds. 2015. - Vol. 626. - P. 368-374. 5. US Patent №2355954. Powder metallurgy / G.D. Cremer, P. Manor. - 1944. 5 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Пристрій для SPS-пресування термоелектричного матеріалу, що містить два електропровідних стискаючих стрижні, встановлені всередині прес-форми, що складається з пустотілої керамічної деталі і металевої деталі, що охоплює керамічну деталь, який відрізняється тим, що з метою підвищення надійності пристрою та отримання SPS-матеріалу прямокутної форми, електропровідні стискаючі стрижні мають прямокутний переріз і встановлені всередині розбірної прес-форми, сформованої з чотирьох керамічних пластин, які примикають одна до одної та охоплені із зовнішнього боку чотирма з'єднаними між собою прямокутними металевими плитами. Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2