[發明專利]方鈷礦基熱電材料及器件用熱防護涂層及其制備方法

有效

• 申請號: 201110401251.7
• 申請日: 2011-12-06
• 公開（公告）號: CN103146301A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 陳立東;董洪亮;李小亞;黃向陽;江莞;唐云山;夏緒貴;唐錦城;何琳
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所;康寧股份有限公司
• 主分類號: C09D183/04
• 分類號: C09D183/04;C09D7/12;C09D5/00;H01L35/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 項丹

1.一種方鈷礦基熱電材料及器件用熱防護涂層，包括以下組分：

20-80重量份的有機硅烷；

3-60重量份的硅溶膠；

3-55重量份的玻璃粉；以及

3-50重量份的水。

2.如權利要求1所述的熱防護涂層，其特征在于，所述有機硅烷以通式R_4-xSi(OR’)_x表示，式中，R為烷基、苯基、乙烯基、氯丙基、環氧丙氧基或甲基丙烯酰氧丙基，R’為甲基、乙基或丙基，x為數字1、2或3。

3.如權利要求2所述的熱防護涂層，其特征在于，R為甲基。

4.如權利要求3所述的熱防護涂層，其特征在于，所述有機硅烷是甲基三甲氧基硅烷或甲基三乙氧基硅烷。

5.如權利要求1所述的熱防護涂層，其特征在于，所述有機硅烷是烷烴基鹵硅烷。

6.如權利要求5所述的熱防護涂層，其特征在于，所述有機硅烷是三甲基氯硅烷。

7.如權利要求1所述的熱防護涂層，其特征在于，所述硅溶膠含有10-40重量％的SiO₂，以所述硅溶膠的重量計，其粒徑為8-20nm。

8.如權利要求1所述的熱防護涂層，其特征在于，所述玻璃粉包含多種選自下組的氧化物成分：P₂O₅、SnO₂、SiO₂、Al₂O₃、B₂O₃、TiO₂、CaO、MgO、Na₂O、以及K₂O，其粒度為要求200目篩全部通過，其軟化溫度在430-600℃之間。

9.如權利要求1所述的熱防護涂層，其特征在于，所述方鈷礦基熱電材料選自：CoSb₃基方鈷礦材料、摻雜CoSb₃基方鈷礦化合物、CoSb₃基填充方鈷礦化合物、摻雜CoSb₃基填充方鈷礦化合物、以及以上述化合物為主相的復合材料。

10.如權利要求1所述的熱防護涂層，其特征在于，它還包含以下組分：

0.001-2重量份的酸；

0-30重量份的醇；

0-20重量份的附加顏填料；以及

0-1重量份的助劑。

11.如權利要求10所述的熱防護涂層，其特征在于，所述附加顏填料為無機填料。

12.如權利要求11所述的熱防護涂層，其特征在于，所述附加顏填料為金屬粉末或金屬氧化物粉末。

13.一種方鈷礦基熱電材料及器件用熱防護涂層的制備方法，該方法包括：

將20-80重量份的有機硅烷在4-80℃下水解聚合，得到有機組分A；

將3-60重量份的硅溶膠和3-55重量份的玻璃粉混合后經球磨混合均勻，得到無機組分B；以及

將所得的有機組分A和無機組分B共混攪拌均勻，得到有機無機復合漿料，然后將該漿料涂覆在經過表面處理的方鈷礦基熱電材料及器件表面，得到有機無機復合熱防護涂層。

14.如權利要求13所述的方法，其特征在于，所述有機無機復合漿料采用浸涂、刮涂、淋涂、噴涂或刷涂涂覆在經過表面處理的方鈷礦基熱電材料及器件表面。

15.權利要求1-10中任一項的熱防護涂層在熱電元件上的應用。

16.如權利要求15所述的應用，其特征在于，所述熱防護涂層的長度小于或等于熱電元件的長度；并且在小于熱電元件的長度的情況下，熱電元件靠近低溫端處留有不大于熱電元件總長度的20-40％的無涂層區域。

17.如權利要求15所述的應用，其特征在于，在所述熱電元件構成π型器件的情況下，當熱防護涂層的長度小于熱電元件的長度時，p型和n型熱電元件上的熱防護涂層的長度不同。

18.權利要求1-10中任一項的熱防護涂層在阻止方鈷礦基熱電材料中Sb元素的升華和方鈷礦基熱電材料的氧化中的應用。