[發明專利]用于熱電元件的粉末冶金生產的合理方法

有效

• 申請號: 201780007302.3
• 申請日: 2017-01-06
• 公開（公告）號: CN108475720B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: S·霍赫;M·克恩;P·施滕納;J·布塞;M·吉塞爾勒;W·戴斯;Z·拉伊奇
• 申請（專利權）人: 贏創運營有限公司
• 主分類號: H01L35/34
• 分類號: H01L35/34;B22F3/105
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 于輝

1.制造熱電元件或至少其半成品的方法，具有以下步驟：

a)提供由電絕緣和熱絕緣基板材料制成的基本上平坦的基板，通孔穿過基板以基本上垂直于基板平面的方向延伸；

b)提供粉狀熱電活性材料；

c)壓制活性材料以形成生坯，其中壓制在不同于基板的模具中進行；

d)將生坯插入基板的通孔中，使得在每個通孔內沿著其軸線一個生坯延伸穿過基板；

e)將具有插入其中的生坯的基板布置在兩個基本上平坦的電極之間，使得兩個電極和基板基本上彼此平行地定向；

f)使生坯的端頭與電極接觸，使得通過生坯在兩個電極之間提供連接，該連接不僅傳遞電流而且傳遞機械壓力；

g)將生坯暴露于在電極之間流動的電流，使得在熱電活性材料內引起熱量；

h)將生坯暴露于作用在電極之間的第一壓力，使得熱電活性材料處于壓力下；

i)在第二壓力和熱量的作用下燒結生坯以形成熱電偶分支；

k)通過使基板和容納在其中的熱電偶分支靠近電極同時保持其平行性來調平基板和熱電偶分支，使得熱電偶分支與基板齊平地完成，其中基板中生坯的任何軸向偏移以及任何燒結收縮得到補償，其中以過大尺寸提供生坯，以補償燒結收縮。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，將具有插入的生坯的多個基板組合以形成堆疊，其中所述基板在所述堆疊內彼此平行地延伸，并且在每種情況下，將基本上平坦的分隔板放置在堆疊內相鄰的兩個基板之間，該隔板平行于基板延伸并且在相鄰基板的生坯之間產生導電和傳遞力的連接，并且特征在于整個堆疊布置在兩個電極之間。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，具有插入的生坯的多個基板被單獨布置或堆疊在兩個電極之間的平面中。

4.根據權利要求2的方法，其中所述電極和/或所述分隔板由石墨構成，其特征在于，用于接觸的所述生坯暴露于第一壓力，特征在于然后，在第一壓力作用下的生坯暴露于電流，直到由石墨組成的電極和/或分隔板已達到由石墨組成的電極和/或分隔板具有高于第一壓力的增加的承載能力的溫度，并且特征在于生坯然后暴露于高于第一壓力且低于增加的承載能力的第二壓力。

5.根據權利要求4的方法，其特征在于，在壓制粉狀活性材料以形成生坯時，將活性材料壓實至第一壓縮密度，該密度對應于活性材料的真密度的75％和85％之間。

6.根據權利要求1、2、4-5中任一項的方法，其特征在于，所述生坯在對應于所述活性材料的熔化溫度的50％和70％之間的溫度下燒結以形成所述熱電偶分支。

7.根據權利要求5的方法，其特征在于，在生坯暴露于作用在電極之間的壓力期間，生坯被壓實到第二壓縮密度，其對應于活性材料的真密度的90％和97％之間。

8.根據權利要求1、2、4-5、7任一項的方法，其特征在于，所述生坯具有圓柱形形狀。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述生坯各自在端面處具有倒角。

10.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述生坯在其側表面上具有12μm和24μm之間如DIN 4766T2中所規定的平均粗糙度值Ra。

11.根據權利要求1或權利要求2、4、5、7、9、10中任一項的方法，其特征在于，所述生坯能被夾緊到所述通孔中。

12.根據權利要求11的方法，其特征在于，所述生坯是錐形生坯，所述通孔是逐漸變細的通孔，并且所述生坯具有與通孔相比的徑向過大尺寸。

13.根據權利要求1或權利要求2、4、5、7、9、10、12中任一項的方法，其特征在于，所述粉狀熱電活性材料在壓片機中干燥制備，特征在于所述活性材料被壓制以形成生坯的模具布置在所述壓片機內，并且特征在于生坯從壓片機中隨機彈出。