[發明專利]一種中高溫熱電模塊

有效

• 申請號: 201410103467.9
• 申請日: 2014-03-19
• 公開（公告）號: CN104934523B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 陳立東;董洪亮;李小亞;江莞;廖錦城;唐云山
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號: H01L35/02
• 分類號: H01L35/02;H01L35/32;H01L35/34
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙)31261
• 代理人: 曹芳玲,鄭優麗

1.一種中高溫熱電模塊，其特征在于，包括：

至少一組熱電對，所述熱電對包括通過絕緣支撐板連接的兩個熱電塊；

形成在所述熱電對的高溫端面的電極；

至少形成在所述熱電對的表面和/或所述兩個熱電塊的表面的擴散阻擋保護層；

至少形成在所述熱電對的表面和/或所述兩個熱電塊的表面的抗氧化層；以及

填充至少一組熱電對之間的間隙的氣凝膠隔熱層；

所述擴散阻擋保護層為通過磁控濺射Mo和Si形成的復合涂層。

2.根據權利要求1所述的中高溫熱電模塊，其特征在于，還包括形成在所述熱電對和/或所述兩個熱電塊的高溫端面的擴散阻擋緩沖層。

3.根據權利要求2所述的中高溫熱電模塊，其特征在于，所述擴散阻擋緩沖層位于所述熱電對的高溫端面和所述電極之間。

4.根據權利要求1所述的中高溫熱電模塊，其特征在于，所述兩個熱電塊分別為p型熱電塊和n型熱電塊。

5.根據權利要求4所述的中高溫熱電模塊，其特征在于，所述兩個熱電塊由方鈷礦基熱電材料形成。

6.根據權利要求1所述的中高溫熱電模塊，其特征在于，所述擴散阻擋保護層的厚度為0.5～100μm。

7.根據權利要求6所述的中高溫熱電模塊，其特征在于，所述擴散阻擋保護層的涂層厚度是0.5～10μm。

8.根據權利要求1所述的中高溫熱電模塊，其特征在于，所述抗氧化層為：

由SiO₂、Al₂O₃、Cr₂O₃、和MgO中的至少一種的氧化物形成的陶瓷涂層；

含有SiO₂、Al₂O₃、Cr₂O₃、和MgO中的至少一種的氧化物的玻璃涂層；或者

由SiO₂、Al₂O₃、Cr₂O₃、和MgO中的至少一種的氧化物與Al、Ni、Cr、和不銹鋼粉末中的至少一種所組成的金屬陶瓷復合涂層；

所述抗氧化層通過熱噴涂、漿料涂覆、或物理氣相沉積法形成；所述抗氧化層的厚度為1～1000μm。

9.根據權利要求1所述的中高溫熱電模塊，其特征在于，所述氣凝膠隔熱層為：

選自SiO₂氣凝膠、Al₂O₃氣凝膠、和ZrO₂氣凝膠中的任意一種或任意兩種以上的復合材料；

由選自SiO₂氣凝膠、Al₂O₃氣凝膠、和ZrO₂氣凝膠中的至少一種氣凝膠與纖維復合形成的纖維復合氣凝膠，所述纖維為硅酸鋁陶瓷纖維、氧化鋯陶瓷纖維、氧化鋁陶瓷纖維、和/或玻璃纖維；或者

由選自SiO₂氣凝膠、Al₂O₃氣凝膠、和ZrO₂氣凝膠中的至少一種氣凝膠與陶瓷粉體復合形成的陶瓷粉體復合氣凝膠，所述陶瓷粉體為氧化鋁陶瓷粉體、氧化硅陶瓷粉體、氧化鋯陶瓷粉體、氧化鉻陶瓷粉體、氧化鈰陶瓷粉體、氧化鐿陶瓷粉體、和/或氮化硅陶瓷粉體；

所述氣凝膠隔熱層的厚度為50～2000μm。

10.根據權利要求9所述的中高溫熱電模塊，其特征在于，所述氣凝膠隔熱層含有紅外屏蔽劑。

11.根據權利要求2所述的中高溫熱電模塊，其特征在于，所述擴散阻擋緩沖層由Mo、W、Ti、Nb、Ta、和Cr中的至少一種組成；所述擴散阻擋緩沖層通過聚合物輔助沉積或磁控濺射形成；所述擴散阻擋緩沖層的厚度為1～1000μm。

12.根據權利要求1所述的中高溫熱電模塊，其特征在于，所述電極為Mo-Cu電極、W-Cu電極、Ni基合金電極或Ti-Al電極；所述電極通過真空釬焊或電弧噴涂形成。

13.根據權利要求1至12中任一項所述的中高溫熱電模塊，其特征在于，所述兩個熱電塊通過經復合有選自SiO₂氣凝膠、Al₂O₃氣凝膠和ZrO₂氣凝膠中的至少一種氣凝膠的粘結劑粘結至所述絕緣支撐板。