Екструдирани термоелектрически материали

X-meritan произвежда екструдирани термоелектрически материали базирани на твърди разтворени материали Bi2Te3-Sb2Te3 за термоелектрически охлаждащи елементи, модули на Пелтие и компоненти за контрол на температурата.

Какво представляват екструдираните термоелектрически материали?

Те са базирани на Bi2Te3 полупроводникови материали, обработени чрез екструзионна технология за получаване на плътни, фино зърнести и текстурирани структури.

В сравнение с традиционните методи за приготвяне, базирани на топене, обработката чрез екструзия подобрява свързването на зърната чрез пластична деформация, подобрявайки производителността на механичната обработка, като същевременно запазва термоелектричните свойства.

Основните материални системи включват:

● Термоелектрични сплави Bi2Te3-Sb2Te3: Използват се за приложения за термоелектрическо охлаждане близо до стайна температура.

● Термоелектрически материали от N-тип: Комбинирани с материали от тип P за образуване на термоелектрически двойки.

● Термоелектрически материали тип P: Осигуряват допълнителни електрически характеристики в TEC структури.

Приложенията включват:

● Термоелектрически охлаждащи елементи: Полупроводникови компоненти за охладителни системи Пелтие.

● Модули на Пелтие: Охлаждащи устройства на базата на термоелектрически елементи.

● Micro TEC компоненти: Тънки термоелектрически структури за компактно оборудване.

● Многостепенни TEC структури: Слоести охлаждащи структури, изискващи последователна производителност на елементите.

● Устройства за контрол на температурата: Компоненти за системи за термично регулиране.

Технически спецификации

Характеристики

Механични свойства

Механичните свойства влияят върху процесите на рязане, нарязване, изтъняване и сглобяване по време на производството на TEC. Обработката чрез екструдиране подобрява междугранулираното свързване чрез пластична деформация и намалява структурните дефекти по време на обработката.

Здравината на материала позволява термоелектрическите чипове да бъдат обработвани до дебелини до 0,2 mm.

Термоелектрическа производителност и електрически характеристики

Ключови характеристики:

● Електропроводимост: 870–1430 Ohm⁻¹cm⁻¹.

● Структура на материала: Плътна и еднаква вътрешна структура.

● Ориентация на текстурата: Контролирана ориентация на зърната за консистенция на елемента.

● Термоелектрически параметър на ефективността: достига 2,9 × 10⁻³ при 25°C условия на вакуум.

Процес на екструдиране в сравнение с традиционните материали за зоново топене

Традиционните материали за зоново топене могат да постигнат термоелектрически характеристики, но може да имат ограничения по време на рязане и изтъняване поради характеристиките на разцепване.

Защо екструдираните термоелектрически материали се използват за производството на TEC?

Термоелектрическите охлаждащи устройства изискват балансирани електрически, топлинни и механични свойства.

Ключови предимства:

Обработка на ултратънък чип

Възможност за тънък чип: Механичната здравина поддържа процеси на рязане и изтъняване за термоелектрически чипове до 0,2 mm.

Съгласуваност на елемента

Структурна еднородност: Текстурираните структури подобряват съгласуваността между термоелектрическите елементи, използвани в многоелементни и многостепенни TEC конфигурации.

Стабилност при термичен цикъл

Структура на материала: Подобреното свързване на зърната помага да се поддържа целостта на материала по време на повтарящи се цикли на нагряване и охлаждане.

Компактен охлаждащ дизайн

Плътна структура: Материалните структури с висока плътност са подходящи за компактни термоелектрически компоненти.

Приложения

Производство на Micro TEC

Оптично комуникационно охлаждане: Използва се за тънки термоелектрически елементи в оптични трансивъри и лазерни системи за контрол на температурата.

Приложения:

● Охлаждане на оптичен трансивър: Температурен контрол на оптичните компоненти.

● Контрол на температурата на лазерен диод: Термично регулиране за лазерни устройства.

● Оптични комуникационни модули: Компактни охлаждащи структури.

Многоетапен TEC монтаж

Многослойни охлаждащи структури: Използва се, когато множество термоелектрични слоеве изискват постоянна производителност.

Приложения:

● Подредени термоелектрически структури: Многослойни TEC конфигурации.

● Високопрецизен контрол на температурата: Системи за термично регулиране.

● Компактни системи за охлаждане: Приложения за охлаждане с ограничено пространство.

Индустриално производство на ТЕС

Екструдирани слитъци с голям диаметър: Използват се за по-големи термоелектрически охлаждащи компоненти.

Приложения:

● Промишлено оборудване за контрол на температурата: Локализирано управление на топлината.

● Електронни системи за охлаждане: Полупроводников термичен контрол.

● Полупроводниково оборудване: Прецизно електронно охлаждане.

Медицински и изследователски контрол на температурата

Компоненти за прецизно охлаждане: Използвани в медицински хладилни и лабораторни съоръжения за контрол на температурата.

Приложения:

● Медицински хладилни системи 

● Лабораторно оборудване за контрол на температурата 

● Изследователски инструменти 

Видове материали и термоелектрически приложения

Производствена способност

X-meritan интегрира подготовка на термоелектрически материали, обработка чрез екструдиране, обработка на елементи и интегриране на сглобяване.

Производствени процеси:

● Подготовка на материала: Подготовка на състави на термоелектрически материали.

● Обработка чрез екструдиране: Формиране на плътни текстурирани структури.

● Обработка на елементи: Рязане и оформяне на термоелектрически компоненти.

● Електрическо свързване: Обработка на заваряване и свързване.

● Интегриране на сглобяване: Интегриране на термоелектрически структури.

● Проверка на ефективността: Проверка на обработените компоненти.

Производствено оборудване:

● Пещ за потапяне на калай

● Машина за вибрационна люлка

● Апарат за заваряване

● Фурна

● Дозираща машина

● Автоматична машина за запечатване

● Машина за рязане

● Машина за втвърдяване

● Оборудване за запояване с преплавяне

● Напълно автоматична печатна машина

Екструдираните термоелектрически материали X-meritan са базирани на материали Bi2Te3-Sb2Te3 с контролирани електрически свойства, плътни текстурирани структури и механични характеристики за производство на TEC.

Спецификациите включват електрическа проводимост от 870–1430 Ohm⁻¹cm⁻¹, якост на натиск до 66 MPa, размери на екструдирания блок от 120 mm / 240 mm дължина и 25 mm / 30 mm / 35 mm диаметър и възможност за обработка на тънки чипове до 0,2 mm.

Материалите се използват за производство на ТЕС, модули Пелтие, охлаждане на оптична комуникация, медицински контрол на температурата и приложения за управление на температурата на полупроводници.