ТЕХНОЛОГІЯ ВИРОБНИЦТВА НАПІВПРОВІДНИКОВИХ ТЕРМОЕЛЕКТРИЧНИХ МОДУЛІВ
Якісна відмінність модулів, вироблених нашим підприємством, зумовлена застосуванням оригінальної технології, що була розроблена нашими фахівцями, і постійно вдосконалюється з використанням передових наукових і технічних досягнень.
Наявність повного циклу виробництва термоелектричних модулів, починаючи від процесу вирощування злитків термоелектричного матеріалу і закінчуючи процесами тестування готових модулів, дала змогу повною мірою реалізувати можливості для оптимізації параметрів модулів, призначених для кожного конкретного застосування, оскільки цю оптимізацію ми починаємо технологічно ще на стадії вирощування термоелектричного матеріалу.
Виготовлення та вимірювання характеристик термоелектричного матеріалу
Для виготовлення термоелектричного матеріалу застосовується розроблене і виготовлене нашим підприємством оригінальне технологічне обладнання, що дає змогу в широкому діапазоні варіювати параметри технологічного процесу виготовлення матеріалу, що, своєю чергою, дає можливість отримати матеріал із потрібними оптимальними властивостями.
МИ ВИКОРИСТОВУЄМО БАЗОВИЙ СКЛАД НАПІВПРОВІДНИКОВОГО МАТЕРІАЛУ:
Bi2Te3-Bi2Se3
Bi2Te3-Sb2Te3
Але для різних робочих діапазонів температур, різних умов експлуатації модулів наші технологи підбирають конкретний склад вихідних матеріалів та домішок для легування, що дає змогу забезпечити максимально можливі параметри модулів для обраних замовником режимів роботи. Окремий технологічний процес використовується для виготовлення термоелектричного матеріалу призначеного для виробництва генераторних модулів.
Нижче наводяться основні характеристики, а саме температурні залежності коефіцієнтів ЕРС α, електропровідності σ та теплопровідності κ типових матеріалів на основі Bi-Te, що виробляються нашим підприємством для модулів охолодження та генераторних модулів.
Фахівці в галузі термоелектрики можуть використовувати ці залежності для розрахунку конструкцій і характеристик модулів, які можуть бути виготовлені компанією INTERM за індивідуальним замовленням.
Властивості матеріалів для модулів охолодження
Температурні залежності коефіцієнтів термоЕРС α,електропровідності σ, теплопровідності κ та добротності Z матеріалів на основі Bi2Te3 n- и p-типів провідності.
Властивості матеріалів для генераторних модулів
Температурні залежності коефіцієнтів термоЕРС α, електропровідності σ, теплопровідності κ та добротності Z матеріалів на основі Bi2Te3 n- и p-типів провідності.
Усі виготовлені злитки напівпровідникового термоелектричного матеріалу проходять операцію вимірювання коефіцієнтів термоЕРС та електропровідності. Вимірювання характеристик проводиться автоматично, по всій довжині злитка з інтервалом 1 см. Вимірювально-аналітична система, розроблена і виготовлена нашими фахівцями, дає змогу проаналізувати розподіл параметрів по довжині злитка з метою запобігання потрапляння невідповідного матеріалу на наступні технологічні операції.
Результати вимірювання параметрів злитків виводяться на екран монітора у вигляді графіків:
Виготовлення термоелектричних модулів
Якість виготовлення гілок термоелементів забезпечується високоточним обладнанням, що дає змогу задати й отримати потрібні розміри гілок термоелементів, а спеціальна технологія нанесення захисного шару, розроблена нашими фахівцями, дає змогу створити надійний антидифузійний бар'єр, що забезпечує довговічність і температурну стійкість модулів.
Ретельно продумана послідовність технологічних і контрольних операцій, що застосовуються під час складання термоелектричних модулів, дає змогу проводити 100%-й міжопераційний контроль, що забезпечує високу якість готових виробів.
Контроль якості готових виробів
Всі виготовлені модулі піддаються приймально-здавальним випробуванням, що включають контроль зовнішнього вигляду і геометричних розмірів, перевірку електричних і термоелектричних параметрів модулів. Герметизовані модулі піддаються 100 %-й перевірці на герметичність.
Під час перевірки зовнішнього вигляду і геометричних розмірів контролюються габаритні розміри, площинність і паралельність холодної та гарячої сторін модуля, електричні параметри контролюються за допомогою моста змінного струму, термоелектрична ефективність модулів вимірюється методом Хармана.
Кожна нова група модулів піддається випробовуванням на стійкість до впливу механічних факторів ( стійкість до механічних ударів, лінійного прискорення, вібрації, зсуву, стискання) та кліматичних факторів (підвищена вологість, підвищена та знижена температура).
Додатково, розроблено та впроваджено методику випробовування модулів на вплив циклічного вмикання та вимикання робочого струму. Інформація, що отримується в результаті випробовувань аналізується та використовується для вдосконалення технологічних процесів виробництва модулів.
