[發明專利]方鈷礦基熱電元件設備及其制備方法

有效

• 申請號: 201310338239.5
• 申請日: 2013-08-05
• 公開（公告）號: CN104347788B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 陳立東;李菲;黃向陽;顧明;李小亞;夏緒貴;唐云山;何琳;莊承剛
• 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: H01L35/02
• 分類號: H01L35/02;H01L35/34
• 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元件設備，包括：

由具有表面的方鈷礦基材料形成的熱電元件；以及

偶聯到所述熱電元件的表面以用于將電載向所述熱電元件或者從所述熱電元件載電的至少一個電極，所述至少一個電極包括由至少兩種金屬形成的電極層，所述電極層覆蓋所述熱電元件的表面的至少一部分，并直接或間接與所述熱電元件的表面的至少一部分連接，其中，所述電極層包括以下之一：（i）至少兩種金屬的合金；以及（ii）多層結構，其中各層包括所述至少兩種金屬之一。

2.如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述至少兩種金屬選自：Cu、Mo、Ni、Ti、W、Co和Nb。

3.如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述至少兩種金屬是以下之一：（i）Cu和Mo；以及（ii）Ni和Mo。

4.如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述多層結構包括至少四個亞層，其中相鄰的亞層是所述至少兩種金屬的不同情況。

5.如權利要求1所述的設備，其特征在于，該設備滿足以下至少一種性能：

所述電極層的總厚度是以下之一：（i）0.02-20.0mm；（ii）0.05-10.0mm；以及（iii）0.1-1.5mm；以及

所述多層結構的各個亞層的厚度是以下之一：（i）0.01-2.0mm；（ii）0.01-1.0mm；以及（iii）0.05-0.5mm。

6.如權利要求1所述的設備，其特征在于，該設備還包括：

由鈦或其合金形成的界面層，所述界面層覆蓋所述熱電元件的表面的至少一部分，并直接或間接與所述熱電元件的表面的至少一部分連接，

其中，所述電極層覆蓋所述界面層的至少一部分，并直接或間接與所述界面層的至少一部分連接。

7.如權利要求6所述的設備，其特征在于，所述界面層直接與所述熱電元件的方鈷礦基材料的表面連接，所述界面層插在所述熱電元件與電極層之間，并且所述電極層直接與所述界面層連接。

8.如權利要求6所述的設備，其特征在于，所述鈦合金含有鈦和鋁。

9.如權利要求6所述的設備，其特征在于，所述界面層的總厚度是以下之一：（i）0.001-1mm；（ii）0.005-0.5mm；以及（iii）0.01-0.1mm。

10.一種制備方鈷礦基熱電元件設備的方法，該方法包括：

提供由具有至少一個表面的方鈷礦基材料形成的熱電元件；以及

將至少一個電極層直接或間接放置在所述熱電元件的表面的至少一部分上，并覆蓋所述熱電元件的表面的至少一部分，其中，所述至少一個電極層由至少兩種金屬形成，使得所述電極層包括以下之一：（i）至少兩種金屬的合金；以及（ii）多層結構，其中各層包括所述至少兩種金屬之一。

11.如權利要求10所述的方法，其特征在于，將至少一個電極層放置在所述熱電元件的表面上的步驟包括將所述電極層直接或間接噴涂在所述熱電元件的表面上。

12.如權利要求11所述的方法，其特征在于，將所述電極層直接或間接噴涂在所述熱電元件的表面上的步驟包括以下之一：

（i）將所述至少兩種金屬的一層或多層合金層直接或間接噴涂在所述熱電元件的表面上；以及

（ii）將所述至少兩種金屬的第一層直接或間接噴涂在所述熱電元件的表面上，接著將所述至少兩種金屬的后續層噴涂在前面層之上，由此形成不同的亞層，使得相鄰的亞層是所述至少兩種金屬的不同情況。

13.如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述至少兩種金屬選自：Cu、Mo、Ni、Ti、W、Co和Nb。

14.如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述至少兩種金屬是以下之一：（i）Cu和Mo；以及（ii）Ni和Mo。

15.如權利要求10所述的方法，其特征在于，該方法滿足以下至少一種性能：

所述電極層的總厚度是以下之一：（i）0.02-20.0mm；（ii）0.05-10.0mm；以及（iii）0.1-1.5mm；以及

所述多層結構的各個亞層的厚度是以下之一：（i）0.01-2.0mm；（ii）0.01-1.0mm；以及（iii）0.05-0.5mm。