Екструдовані термоелектричні матеріали

X-meritan виробляє екструдовані термоелектричні матеріали на основі твердих розчинів Bi2Te3-Sb2Te3 для термоелектричних охолоджуючих елементів, модулів Пельтьє та компонентів контролю температури.

Що таке екструдовані термоелектричні матеріали?

Це напівпровідникові матеріали на основі Bi2Te3, оброблені за допомогою технології екструзії для отримання щільних, дрібнозернистих і текстурованих структур.

У порівнянні з традиційними методами підготовки на основі плавлення, обробка екструзією покращує зв’язування зерен через пластичну деформацію, підвищуючи ефективність механічної обробки, зберігаючи термоелектричні властивості.

Основні матеріальні системи включають:

● Термоелектричні сплави Bi2Te3-Sb2Te3: використовуються для термоелектричного охолодження при температурах, близьких до кімнатної.

● Термоелектричні матеріали N-типу: поєднуються з матеріалами P-типу для утворення термоелектричних пар.

● Термоелектричні матеріали P-типу: забезпечують додаткові електричні характеристики в структурах TEC.

Додатки включають:

● Термоелектричні охолоджувальні елементи: напівпровідникові компоненти для систем охолодження Пельтьє.

● Модулі Пельтьє: охолоджувальні пристрої на основі термоелектричних елементів.

● Компоненти Micro TEC: тонкі термоелектричні структури для компактного обладнання.

● Багатоступеневі конструкції TEC: багатошарові структури охолодження, які вимагають узгодженої продуктивності елементів.

● Пристрої контролю температури: Компоненти систем терморегуляції.

Технічні характеристики

Особливості

Механічні властивості

Механічні властивості впливають на процеси різання, нарізання, тоншення та складання під час виробництва ТЕС. Обробка екструзією покращує міжкристалічний зв’язок завдяки пластичній деформації та зменшує структурні дефекти під час механічної обробки.

Міцність матеріалу дозволяє обробляти термоелектричні мікросхеми товщиною до 0,2 мм.

Термоелектричні характеристики та електричні характеристики

Ключові характеристики:

● Електропровідність: 870–1430 Ом⁻¹см⁻¹.

● Структура матеріалу: Щільна й однорідна внутрішня структура.

● Орієнтація текстури: Контрольована орієнтація зерен для узгодженості елементів.

● Параметр термоелектричної ефективності: досягає 2,9 × 10⁻³ за умов вакууму 25°C.

Процес екструзії в порівнянні з традиційними матеріалами зонного плавлення

Традиційні матеріали зонного плавлення можуть досягти термоелектричних характеристик, але можуть мати обмеження під час різання та тоншення через характеристики розщеплення.

Чому екструдовані термоелектричні матеріали використовуються для виробництва ТЕС?

Термоелектричні охолоджувальні пристрої вимагають збалансованих електричних, теплових і механічних властивостей.

Ключові переваги:

Обробка надтонких мікросхем

Можливість тонких мікросхем: механічна міцність підтримує процеси нарізки та тоншення для термоелектричних мікросхем розміром до 0,2 мм.

Послідовність елементів

Структурна однорідність: Текстуровані структури покращують узгодженість між термоелектричними елементами, що використовуються в багатоелементних і багатоступеневих конфігураціях ТЕС.

Термоциклічна стабільність

Структура матеріалу: покращене з’єднання зерен допомагає підтримувати цілісність матеріалу під час повторюваних циклів нагрівання та охолодження.

Компактна система охолодження

Щільна структура: структури матеріалів високої щільності підходять для компактних термоелектричних компонентів.

Додатки

Виробництво Micro TEC

Охолодження оптичного зв’язку: використовується для тонких термоелектричних елементів в оптичних трансиверах і лазерних системах контролю температури.

Застосування:

● Охолодження оптичного трансивера: контроль температури оптичних компонентів.

● Контроль температури лазерного діода: Теплове регулювання для лазерних пристроїв.

● Модулі волоконного зв’язку: компактні структури охолодження.

Багатоступеневе складання ТЕС

Багатошарові структури охолодження: використовуються там, де для кількох термоелектричних шарів потрібна стабільна продуктивність.

Застосування:

● Складені термоелектричні структури: багатошарові конфігурації ТЕС.

● Високоточний контроль температури: Системи терморегуляції.

● Компактні системи охолодження: програми для охолодження в обмеженому просторі.

Виробництво промислових ТЕС

Екструдовані злитки великого діаметру: використовуються для більших термоелектричних компонентів охолодження.

Застосування:

● Промислове обладнання для контролю температури: Локалізований контроль температури.

● Електронні системи охолодження: напівпровідниковий термоконтроль.

● Напівпровідникове обладнання: Прецизійне електронне охолодження.

Медичний і дослідницький контроль температури

Компоненти прецизійного охолодження: використовуються в медичному холодильному та лабораторному обладнанні для контролю температури.

Застосування:

● Медичні холодильні системи 

● Лабораторне обладнання для контролю температури 

● Дослідницькі інструменти 

Типи матеріалів і термоелектричні застосування

Виробнича здатність

X-meritan об’єднує підготовку термоелектричних матеріалів, обробку екструзією, обробку елементів та інтеграцію збірки.

Виробничі процеси:

● Підготовка матеріалу: Підготовка композицій термоелектричних матеріалів.

● Обробка екструзією: Формування щільних текстурованих структур.

● Обробка елементів: Різання та формування термоелектричних компонентів.

● Електричне підключення: Зварювання та обробка з’єднань.

● Інтеграція монтажу: Інтеграція термоелектричних структур.

● Перевірка продуктивності: перевірка оброблених компонентів.

Виробниче обладнання:

● Піч для занурення олова

● Вібраційна гойдалка прес-форма

● Зварювальний апарат

● Духовка

● Дозатор

● Автоматична запаювальна машина

● Машина для різання

● Машина для затвердіння

● Паяльне обладнання оплавленням

● Повністю автоматична друкарська машина

Екструдовані термоелектричні матеріали X-meritan базуються на матеріалах Bi2Te3-Sb2Te3 із контрольованими електричними властивостями, щільною текстурованою структурою та механічними характеристиками для виробництва ТЕС.

Технічні характеристики включають електропровідність 870–1430 Ом⁻¹см⁻¹, міцність на стиск до 66 МПа, розміри екструдованого зливка довжиною 120 мм / 240 мм і діаметром 25 мм / 30 мм / 35 мм, а також можливість обробки тонкої стружки до 0,2 мм.

Матеріали використовуються для виробництва ТЕС, модулів Пельтьє, охолодження оптичних комунікацій, медичного контролю температури та додатків керування температурою напівпровідників.