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一种中高温热电发电器件的焊接集成技术与制具
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-11-09 15:51:40
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-11-22 16:54:38
本发明公开了一种中高温热电发电器件的焊接集成技术与制具，属于热电发电器件集成技术领域。其中，焊接集成技术包括如下步骤：材料烧结、表面处理、连接层沉积、颗粒切割、丝网印刷、定位组装和焊接。本发明采用丝网印刷技术将高温焊膏涂敷于高温热电器件基板电极或者热电材料的电极端面，并结合真空焊接工艺，实现中高热电器件的批量化集成研制；一方面可以实现焊膏的高精度自附着，简化组装繁杂程度与定位难度，同时焊接浆料可以实现热电块材与电极焊盘，以及异质材料之间的充分接触，保证高温下的焊接质量与整体器件尺寸精度；另一方面，大幅提高中高温热电器件的集成效率。
1.一种中高温热电发电器件的焊接集成技术，其特征在于，包括如下步骤：
步骤①，将N/P型中高温热电材料进行烧结；
步骤②，表面处理：将烧结后的N/P型中高温热电材料按照设计高度加工并双面抛光，然后对抛光面进行表面处理；
步骤③，连接层沉积：对步骤②中表面处理后的材料的上下表面沉积金属连接层；
步骤④，颗粒切割：将步骤③中上下表面沉积好连接层的材料按照设计尺寸切割成热电发电器件所用的热电颗粒；
步骤⑤，丝网印刷：将焊膏采用丝网印刷技术均匀涂抹在中高温热电发电器件的上、下基板上，所述均匀涂抹为均匀涂抹在上、下基板的金属电路层上；
步骤⑥，定位组装：按顺序将印刷焊膏的下基板、N/P型中高温热电材料单臂颗粒、印刷焊膏的上基板依次放入焊接模具中；
步骤⑦，焊接：真空加压钎焊，即得到所述中高温热电发电器件。
焊接方法：针对热电材料（如硒化铋、硒化铟等）和电极的特性，选择合适的焊接方法，例如电子束焊接、激光焊接、超声波焊接等，以确保连接牢固并减少材料损伤。
材料匹配：选择合适的焊接材料和焊接工艺，考虑热膨胀系数、导电性、导热性等因素，以确保在高温下连接的稳定性和耐久性。
接触压力和温度控制：在焊接过程中，需要控制接触压力和温度，以确保焊点的质量和稳定性，减少氧化和热应力对热电发电器件性能的影响。
自动化集成：引入自动化技术，提高生产效率和焊接质量，例如机器人焊接系统或自动化工艺流水线。
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焊接方法：针对热电材料（如硒化铋、硒化铟等）和电极的特性，选择合适的焊接方法，例如电子束焊接、激光焊接、超声波焊接等，以确保连接牢固并减少材料损伤。
材料匹配：选择合适的焊接材料和焊接工艺，考虑热膨胀系数、导电性、导热性等因素，以确保在高温下连接的稳定性和耐久性。
接触压力和温度控制：在焊接过程中，需要控制接触压力和温度，以确保焊点的质量和稳定性，减少氧化和热应力对热电发电器件性能的影响。
自动化集成：引入自动化技术，提高生产效率和焊接质量，例如机器人焊接系统或自动化工艺流水线。
技术转让
中高温热电发电器件的制造涉及多种材料和工艺，焊接集成技术和制具在确保器件性能和稳定性方面起着关键作用。随着技术的不断发展，持续改进和创新将进一步推动这些技术和制造过程的进步。
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