Мастило для процесу отримання термоелектричного матеріалу на основі bi-te-se-sb методом екструзії

Реферат: Мастило для отримання термоелектричного матеріалу на основі -Те-Se Bi-Sb методом екструзії, що складається з силіконового мастила і мілкодисперного графітового порошку, яке відрізняється тим, що додатково містить каніфоль. UA 82062 U (54) МАСТИЛО ДЛЯ ПРОЦЕСУ ОТРИМАННЯ ТЕРМОЕЛЕКТРИЧНОГО МАТЕРІАЛУ НА ОСНОВІ Bi-TeSe-Sb МЕТОДОМ ЕКСТРУЗІЇ UA 82062 U UA 82062 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Запропонована корисна модель належить до термоелектрики і може бути використана у технології термоелектричних матеріалів, наприклад, при виготовлені високоякісних низькотемпературних термоелектричних матеріалів на основі Te-Se Bi-Sb, які використовують у виробництві термоелектричних пристроїв: термоелектричних охолоджувачів, термоелектричних генераторів та різноманітних термоелектричних сенсорів. Для забезпечення необхідних параметрів термоелектричних пристроїв потрібно використання термоелектричних матеріалів з високими значеннями термоелектричної 3 -1 добротності Z на рівні 2.9-3.2 × 10- К [1]. Існуючі технологічні методи дозволяють отримувати термоелектричні матеріали на основі Te-Se Bi-Sb з вказаними значеннями термоелектричної добротності. Це може бути як монокристалічні термоелектричні матеріали отримані методами Чохральского та зонної перекристалізації [2], так і полікристалічні термоелектричні матеріали отримані гарячим пресуванням та методом екструзії [3]. Недоліком монокристалічних термоелектричних матеріалів є недостатня механічна міцність та здатність до утворення тріщин по площинам спайності. Полікристалічні матеріали не мають вказаних недоліків, тому їх застосування для виготовлення сучасних термоелектричних пристроїв є більш перспективним в порівнянні з монокристалічними. Метод екструзії значно продуктивніший ніж метод гарячого пресування, тому він є більш перспективний для масового виробництва високоякісного термоелектричного матеріалу. Отримання високоякісного термоелектричного матеріалу методом екструзії складається з наступних основних етапів: синтез термоелектричної сполуки, подрібнення термоелектричного матеріалу до порошкообразного стану, формування методом холодного пресування порошків заготовки для екструдера, встановлення заготовки в екструдер і проведення процесу екструзії шляхом прикладення до заготовки механічного тиску -10 тонн/см при температурі заготовки 350-400 °C. Для запобігання прилипання термоелектричного матеріалу під час екструзії до стінок деталей екструдера /внутрішньої поверхні матриці та формоутворюючих поверхонь філь'єри/ і забезпечення рівномірності витікання сформованого стрижня термоелектричного матеріалу через філь'єру використовується спеціальне мастило. Найбільш широковживаним мастилом для екструзії термоелектричних матеріалів є силіконове мастило з домішкою графітового порошку мілких фракцій. Недоліком такого мастила є те, що воно не має відновлювальних властивостей і тому не запобігає взаємодії атмосферного кисню з поверхнею порошків термоелектричного матеріалу. При такій взаємодії утворюються окисли, які зменшують термоелектричну добротність екструдованого матеріалу внаслідок донорного ефекту [2]. Тому досить актуальним є задача зменшення взаємодії кисню з термоелектричним матеріалом в процесі екструзії. Вказана задача вирішується шляхом використання мастила, яке містить в своєму складі каніфоль. При температурах, які є оптимальними для процесу екструзії низькотемпературних термоелектричних матеріалів (350-400° С) відбувається розклад каніфолі з виділенням вуглецю та водню. Водень запобігає подальшому утворенню окислів, внаслідок чого зменшується концентрація кисню в екструдованих зразках і, таким чином зменшується негативний вплив донорного ефекту на значення термоелектричної добротності. Відповідність критерію "новизна", запропонованому мастилу для екструзії термоелектричних матеріалів забезпечує та обставина, що використання каніфолі як компоненту мастила для екструзії термоелектричних матеріалів не зустрічається ні в одному з аналогів. Промислове використання запропонованого мастила для процесу екструзії термоелектричних матеріалів не вимагає застосування нового обладнання, його застосування можливе на існуючому обладнанні для екструзії. Заявлене мастило дозволить суттєво покращити якість термоелектричних матеріалів, отриманих методом екструзії. Експериментальна перевірка показала, використання каніфольного мастила забезпечує збільшення термоелектричної добротності зразків екструдованого матеріалу N-типу на 10-12 % і на 2-3 % збільшення термоелектричної добротності зразків Р-типу. Джерела інформації: 1. Анатычук Л.И. Термоэлементы и термоэлектрические устройства: Справочник. - К.: Наукова думка, 1979.-768 с. 2. В.А. Гольцман, В.А. Кудинов, В.Ф. Смирнов. Полупроводниковые термоэлектрические материалы на основе Ві2Те3. М.: Наука, 1972,-216 с. 3. Сабо Е.П. Технология халькогенидных термоэлементов. Физические основы. Экструзия. //Термоэлектричество. 2006г., № 1, с. 43-62. 1 UA 82062 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Мастило для отримання термоелектричного матеріалу на основі -Те-Se Bi-Sb методом екструзії, що складається з силіконового мастила і мілкодисперного графітового порошку, яке відрізняється тим, що додатково містить каніфоль. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2