ບົດຄັດຫຍໍ້:ເທກໂນໂລຍີເຮັດຄວາມເຢັນດ້ວຍຄວາມຮ້ອນໄດ້ກາຍເປັນສິ່ງທີ່ຂາດບໍ່ໄດ້ສໍາລັບການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນໃນຈຸນລະພາກເອເລັກໂຕຣນິກ, ການສື່ສານ optical, ແລະອຸປະກອນທາງການແພດ. ແຕ່ເພດານການປະຕິບັດຂອງໂມດູນ TEC ໃດກໍ່ຖືກກໍານົດໂດຍວັດສະດຸຂອງມັນ. ບົດຄວາມນີ້ຈະພິຈາລະນາວ່າເປັນຫຍັງExtruded Thermoelectric ວັດສະດຸໄດ້ກາຍເປັນທາງເລືອກທີ່ດີກ່ວາສໍາລັບ ingots ການລະລາຍເຂດທໍາມະດາ, ໂດຍສຸມໃສ່ໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກທີ່ຫນາແຫນ້ນຂອງເຂົາເຈົ້າ, ປັບປຸງຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກ, ແລະຄວາມສາມາດທີ່ສໍາຄັນທີ່ຈະສະຫນັບສະຫນູນຄວາມຫນາຂອງ chip ລົງເຖິງ 0.2 ມມ. ໂດຍຜ່ານການວິເຄາະປຽບທຽບຂອງຂະບວນການຜະລິດ, ຂໍ້ມູນຊັບສິນກົນຈັກ, ແລະກໍລະນີສຶກສາຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ, ການສົນທະນາສະແດງໃຫ້ເຫັນວິທີການເຕັກໂນໂລຊີ extrusion ຂົວການຄ້າທີ່ຍາວນານລະຫວ່າງປະສິດທິພາບ thermoelectric ແລະຄວາມທົນທານຂອງກົນຈັກ.
- ສິ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ວັດສະດຸ Thermoelectric Extruded ແຕກຕ່າງຈາກທາງເລືອກການລະລາຍເຂດ?
- ຂະບວນການ Extrusion ສ້າງໂຄງສ້າງທີ່ມີໂຄງສ້າງທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນແນວໃດ?
- ເປັນຫຍັງຄຸນສົມບັດກົນຈັກຈຶ່ງກຳນົດຂະໜາດຕໍ່າສຸດຂອງໂມດູນ TEC
- ຂອບຂະໜາດ 0.2 ມມ: ເປີດໃຊ້ງານການຜະລິດຊິບບາງໆ
- ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຕ້ອງການວັດສະດຸ Thermoelectric Extruded
- ຈາກ Ingot ກັບ Module: ຄວາມສາມາດໃນການຜະລິດແລະການຄວບຄຸມຄຸນນະພາບ
- ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ
ສິ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ວັດສະດຸ Thermoelectric Extruded ແຕກຕ່າງຈາກທາງເລືອກການລະລາຍເຂດ?
ທາງເລືອກລະຫວ່າງການ extrusion ແລະການລະລາຍເຂດບໍ່ແມ່ນເລື່ອງຂອງຄວາມຕ້ອງການການຜະລິດ. ມັນ ກຳ ນົດຂະບວນການຜະລິດທັງ ໝົດ ໃນກະແສໄຟຟ້າ ສຳ ລັບເຄື່ອງເຮັດຄວາມເຢັນດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ - ຈາກວິທີການ ນຳ ເຂົ້າເຂົ້າໄປໃນ wafers, ຈົນເຖິງວິທີການບາງໆຂອງ wafers ສາມາດເປັນດິນ, ມີຈັກຄົນຢູ່ລອດໃນຂັ້ນຕອນຂອງ dicing ໂດຍບໍ່ມີການແຕກຫັກ.
ການລະລາຍເຂດໄດ້ເປັນມາດຕະຖານສໍາລັບການຜະລິດໄປເຊຍກັນທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ Bi₂Te₃. ຂະບວນການແຂງຕາມທິດຈັດວາງເມັດພືດຕາມແກນການຂະຫຍາຍຕົວ, ສະຫນອງການເຄື່ອນໄຫວຂອງບັນທຸກທີ່ດີເລີດ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການສອດຄ່ອງຫຼາຍນີ້ສ້າງຈຸດອ່ອນຂອງໂຄງສ້າງ. ໄປເຊຍກັນ Bi₂Te₃ ແຍກອອກໄດ້ງ່າຍຕາມເສັ້ນຜ່າສູນກາງ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າໃນລະຫວ່າງການຕັດ, ບາງໆ, ແລະການປະກອບ, ວັດສະດຸແມ່ນມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການ chipping ແລະ delamination - ໂດຍສະເພາະໃນເວລາທີ່ຄວາມຫນາຂອງເປົ້າຫມາຍຫຼຸດລົງຕໍ່າກວ່າ 0.5 ມມ.
ການປຸງແຕ່ງ extrusion ໃຊ້ເສັ້ນທາງທີ່ແຕກຕ່າງກັນໂດຍພື້ນຖານ. ເລີ່ມຕົ້ນຈາກໂລຫະປະສົມກົນຈັກຫຼືຝຸ່ນທີ່ກົດດັນກ່ອນ, ວັດສະດຸຖືກບັງຄັບໃຫ້ເສຍຊີວິດຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສູງ, ເຮັດໃຫ້ມັນມີການຜິດປົກກະຕິຂອງພາດສະຕິກຮ້າຍແຮງ. ການຜິດປົກກະຕິນີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ຮູບຮ່າງຂອງວັດສະດຸ; ມັນຟື້ນຟູສະຖາປັດຕະຍະກໍາເມັດພືດພາຍໃນ. ຜົນໄດ້ຮັບແມ່ນຮ່າງກາຍຫນາແຫນ້ນ, ເມັດພືດລະອຽດທີ່ມີໂຄງສ້າງ crystallographic ຄວບຄຸມ - ຫນຶ່ງທີ່ຮັກສາຂໍ້ໄດ້ປຽບການຂົນສົ່ງ anisotropic ຂອງ Bi₂Te₃ ໃນຂະນະທີ່ປັບປຸງຄວາມສົມບູນຂອງກົນຈັກຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
ຜົນສະທ້ອນພາກປະຕິບັດແມ່ນສໍາຄັນ. ບ່ອນທີ່ ingots ທີ່ລະລາຍເຂດອາດຈະໃຫ້ປະສິດທິພາບທີ່ຍອມຮັບໃນໂມດູນ TEC ມາດຕະຖານທີ່ມີຄວາມສູງຂາຂອງ 1.0-1.5 ມມ, ວັດສະດຸທີ່ຜະລິດ extrusion ເປີດປະຕູສູ່ສະຖາປັດຕະຍະກໍາຂອງໂມດູນທີ່ບໍ່ເຄີຍມີມາກ່ອນ: micro-TECs ທີ່ມີຄວາມສູງຂາຂອງ 0.2 ມມ, ຫຼາຍຂັ້ນຕອນຂອງການ cascades ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີຄວາມສອດຄ່ອງຂອງມິຕິມິຕິທີ່ຊັດເຈນສໍາລັບທຸກອົງປະກອບຂອງ coolm.
ຂະບວນການ Extrusion ສ້າງໂຄງສ້າງທີ່ມີໂຄງສ້າງທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນແນວໃດ?
ຄວາມເຂົ້າໃຈການຫັນປ່ຽນໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກໃນລະຫວ່າງການ extrusion ເປັນສິ່ງຈໍາເປັນເພື່ອຍົກຍ້ອງວ່າເປັນຫຍັງວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ປະຕິບັດຕົວແຕກຕ່າງກັນໃນການປຸງແຕ່ງລົງລຸ່ມ. ກົນໄກແມ່ນຮາກຖານຢູ່ໃນການຫລໍ່ຫລອມແບບເຄື່ອນໄຫວ - ຂະບວນການທີ່ເມັດພືດ nucleate ແລະຂະຫຍາຍຕົວໃຫມ່ໃນຂະນະທີ່ວັດສະດຸຍັງຢູ່ໃນການຜິດປົກກະຕິ.
ການກັ່ນເມັດພືດຜ່ານການປ່ຽນຮູບແບບພາດສະຕິກ
ໃນລະຫວ່າງການ extrusion ຮ້ອນ, workpiece ໄດ້ປະສົບການເມື່ອຍ shear ຢ່າງຮຸນແຮງເປັນມັນຜ່ານການຕາຍ. ພະລັງງານຄວາມເມື່ອຍລ້ານີ້ເຮັດໃຫ້ການຫລໍ່ຫຼອມຄືນໃຫມ່ແບບເຄື່ອນໄຫວ, ທົດແທນໂຄງສ້າງເມັດພືດຫຍາບເດີມດ້ວຍເຄືອຂ່າຍເມັດພືດທີ່ຫລອມໂລຫະ, ສອດຄ່ອງ ຫຼືຍາວເລັກນ້ອຍ. ການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບທາດປະສົມ Bi₂Te₃ ປະເພດ p-type ທີ່ fabricated ໂດຍຜ່ານການ extrusion ຮ້ອນໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມໄວ extrusion ໂດຍກົງຄວບຄຸມຄວາມສົມດູນລະຫວ່າງ recrystallization ແລະການເຕີບໃຫຍ່ຂອງເມັດພືດ. ດ້ວຍຄວາມໄວທີ່ຄວບຄຸມໄດ້ 1.0 ມມ/ນາທີ, ຂະໜາດເມັດພືດສະເລ່ຍແມ່ນ 1.53 μm ສາມາດບັນລຸໄດ້, ພ້ອມກັບຄວາມໜາແໜ້ນສູງຂອງຂອບເຂດເມັດພືດທີ່ມີມຸມຕ່ຳ.
ເຂດແດນມຸມຕ່ຳເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນສຳຄັນ. ບໍ່ເຫມືອນກັບເຂດແດນມຸມສູງ, ເຊິ່ງກະແຈກກະຈາຍຕົວບັນຈຸສາກໄຟແລະເຮັດໃຫ້ການນໍາໄຟຟ້າຫຼຸດລົງ, ຂອບເຂດມຸມຕ່ໍາຈະຮັກສາການເຄື່ອນທີ່ຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການໃນຂະນະທີ່ຍັງປະກອບສ່ວນກັບການກະແຈກກະຈາຍຂອງ phonon - ດັ່ງນັ້ນການສະກັດກັ້ນການນໍາຄວາມຮ້ອນຂອງເສັ້ນດ່າງ. ຟັງຊັນຄູ່ນີ້ແມ່ນສິ່ງທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ວັດສະດຸ extruded ຮັກສາປະສິດທິພາບຂອງ thermoelectric ສາມາດແຂ່ງຂັນກັບຄູ່ຮ່ວມງານທີ່ລະລາຍເຂດໃນຂະນະທີ່ໄດ້ຮັບຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
ການຄວບຄຸມໂຄງສ້າງແລະການຄຸ້ມຄອງ Anisotropy
Bi₂Te₃ ເປັນວັດສະດຸຊັ້ນໃນ, ແລະຄຸນສົມບັດຄວາມຮ້ອນຂອງມັນແມ່ນ anisotropic ທີ່ເຂັ້ມແຂງ. ທິດທາງໃນຍົນ (ຕັ້ງສາກກັບແກນ c) ສະແດງໃຫ້ເຫັນການເຄື່ອນທີ່ຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການສູງກວ່າທິດທາງຂ້າມຍົນ. ການປຸງແຕ່ງ extrusion extrusion ຂຸດຄົ້ນ anisotropy ນີ້ໂດຍການຈັດຕໍາແຫນ່ງ c-axis preferenceally ຕາມທິດທາງ extrusion, ສ້າງສິ່ງທີ່ເອີ້ນວ່າໂຄງສ້າງເສັ້ນໄຍ.
ລະດັບຂອງໂຄງສ້າງແມ່ນຄິດໄລ່ໂດຍປັດໄຈການປະຖົມນິເທດ F, ເຊິ່ງຕັ້ງແຕ່ 0 (ສຸ່ມ) ຫາ 1 (ສອດຄ່ອງຢ່າງສົມບູນ). ໂດຍຜ່ານການຄວບຄຸມຢ່າງລະມັດລະວັງຂອງອຸນຫະພູມ extrusion ແລະຄວາມໄວ, ຄ່າ F ຂອງ 0.28-0.41 ໄດ້ບັນລຸໄດ້ໃນວັດສະດຸປະເພດ p. ສໍາລັບ n-type Bi₂Te₃, ການຈັດວາງທິດທາງການຫລໍ່ຫຼອມກັບໂຄງສ້າງໃນຍົນເບື້ອງຕົ້ນໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງລະດັບໂຄງສ້າງຢ່າງໜ້ອຍສອງເທົ່າ, ເຮັດໃຫ້ການເຄື່ອນທີ່ຂອງອຸນຫະພູມຫ້ອງແມ່ນ 263 cm²V⁻¹s⁻¹ ແລະ ປັດໃຈພະລັງງານເຂົ້າໃກ້ 47.3 μWcm⁻¹K⁻².
ການປຽບທຽບໂຄງສ້າງພາຍໃນ
| ລາຍການປຽບທຽບ | ວັດສະດຸ Extruded Bi₂Te₃-Sb₂Te₃ | ອຸປະກອນການລະລາຍເຂດພື້ນເມືອງ |
|---|---|---|
| ໂຄງສ້າງພາຍໃນ | ໂຄງສ້າງທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນ | ໂຄງປະກອບການໄປເຊຍກັນທິດທາງ |
| ການປຸງແຕ່ງກົນຈັກ | ຄວາມຕ້ານທານສູງຂື້ນໃນລະຫວ່າງການຕັດແລະບາງໆ | ມີຄວາມອ່ອນໄຫວຫຼາຍຕໍ່ກັບຂໍ້ບົກພ່ອງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການແຕກແຍກ |
| ການຜະລິດຊິບບາງ | ຮອງຮັບອົງປະກອບ TEC ບາງໆ 0.2 ມມ | ຍາກກວ່າສຳລັບການປະມວນຜົນບາງໆ |
| ຄວາມສອດຄ່ອງຂອງວັດສະດຸ | ຄວາມສອດຄ່ອງຂອງໂຄງສ້າງທີ່ຄວບຄຸມ | ຂຶ້ນກັບເງື່ອນໄຂການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຜລຶກ |
| ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ | Micro TEC, TEC ຫຼາຍຂັ້ນຕອນ, ຄວາມເຢັນຄວາມແມ່ນຍໍາ | ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ TEC ທໍາມະດາ |
ເປັນຫຍັງຄຸນສົມບັດກົນຈັກຈຶ່ງກຳນົດຂະໜາດຕໍ່າສຸດຂອງໂມດູນ TEC
ໃນການອອກແບບເຄື່ອງເຮັດຄວາມເຢັນດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ, ການພົວພັນແບບງ່າຍດາຍຄວບຄຸມວິທີການຂະຫນາດນ້ອຍຂອງໂມດູນສາມາດກາຍເປັນ: ຄວາມສູງຂອງຂາຕໍາ່ສຸດທີ່ຈໍາກັດໂດຍຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກຂອງວັດສະດຸ. ຂາໄຟຟ້າທີ່ມີຄວາມຮ້ອນທີ່ບາງເກີນໄປສໍາລັບພື້ນທີ່ຕັດຂອງມັນຈະແຕກຫັກໃນລະຫວ່າງການ soldering, dicing, ຫຼືວົງຈອນຄວາມຮ້ອນ. ນີ້ບໍ່ແມ່ນຄວາມເປັນຫ່ວງທາງທິດສະດີ - ມັນເປັນຂໍ້ບົກຜ່ອງຕົ້ນຕໍໃນ TEC miniaturization.
ຂະບວນການ extrusion ໂດຍກົງແກ້ໄຂຂໍ້ຈໍາກັດນີ້. ໂດຍການປັບປຸງຂະຫນາດຂອງເມັດພືດແລະແນະນໍາການເຄື່ອນທີ່ທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງ, ການສະກັດເອົາອອກຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຈະເພີ່ມກໍາລັງແຮງບີບອັດແລະແຮງຕັດເມື່ອປຽບທຽບກັບວັດສະດຸທີ່ລະລາຍເຂດ.
ໂປຣໄຟລ໌ຊັບສິນກົນຈັກ N-Type ແລະ P-Type
| ຊັບສິນກົນຈັກ | ວັດສະດຸ N-type | ວັດສະດຸປະເພດ P |
|---|---|---|
| ຄວາມແຮງບີບອັດ (MPa) | 54.0 | 66.0 |
| ຄວາມແຮງ shear (MPa) | 16.0 | 21.0 |
| ໂມດູລຂອງໜຸ່ມ (GPa) | 47.0 | 42.0 |
| ອັດຕາສ່ວນຂອງ Poisson | 0.30 | 0.30 |
ຄ່າເຫຼົ່ານີ້ສະແດງເຖິງຂອບຂະໜາດໃຫຍ່ກວ່າສິ່ງທີ່ປົກກະຕິຕ້ອງການສຳລັບການປະມວນຜົນບາງຊິບ. ສໍາລັບບໍລິບົດ, ທາດປະສົມທີ່ອີງໃສ່ Bi₂Te₃ ປະເພດ p-extruded ຮ້ອນໄດ້ຖືກລາຍງານວ່າມີຄວາມເຂັ້ມແຂງບີບອັດເຖິງ 189-226 MPa ແລະຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ 126-139 MPa ຂຶ້ນກັບເງື່ອນໄຂການ extrusion. ຄຸນສົມບັດທີ່ຖືກປັບປຸງເຫຼົ່ານີ້ເປັນສິ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະຕັດ microparticles ທີ່ມີຂະຫນາດຂະຫນາດນ້ອຍເທົ່າກັບ 100 × 100 × 200 μm³ໂດຍບໍ່ມີການກະດູກຫັກ.
ຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຂອງວົງຈອນຄວາມຮ້ອນ
ຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກຍັງຄຸ້ມຄອງຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືໃນໄລຍະຍາວພາຍໃຕ້ວົງຈອນຄວາມຮ້ອນ. ເມື່ອໂມດູນ TEC ເຮັດວຽກ, ຂາ thermoelectric ປະສົບກັບຮອບວຽນການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຄວາມເຢັນຊ້ຳໆ. ຂອບເຂດເມັດພືດເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນຈຸດອ່ອນທີ່ microcracks ສາມາດ nucleate ແລະຂະຫຍາຍພັນ. ໂຄງປະກອບການທີ່ມີເມັດລະອຽດ, ມີຄວາມຜູກມັດຫນາແຫນ້ນທີ່ຜະລິດໂດຍການ extrusion ແຈກຢາຍຄວາມກົດດັນດ້ານຄວາມຮ້ອນຫຼາຍກວ່າໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນທີ່ແຕກແຍກຂອງວັດສະດຸທີ່ລະລາຍເຂດ, ປັບປຸງຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ຄວາມເມື່ອຍລ້າຂອງວົງຈອນ.
ຂອບຂະໜາດ 0.2 ມມ: ເປີດໃຊ້ງານການຜະລິດຊິບບາງໆ
ຄວາມສາມາດໃນການປຸງແຕ່ງອຸປະກອນໄຟຟ້າຄວາມຮ້ອນເຖິງຄວາມຫນາ 0.2 ມມບໍ່ແມ່ນພຽງແຕ່ຄວາມຢາກຮູ້ຢາກເຫັນໃນການຜະລິດ - ມັນແມ່ນເຕັກໂນໂລຢີທີ່ເຮັດໃຫ້ອຸປະກອນເຮັດຄວາມເຢັນທີ່ຫນາແຫນ້ນຂອງການຜະລິດໃຫມ່. ໃນຄວາມຫນານີ້, ຂາໄຟຟ້າທີ່ມີຄວາມຮ້ອນມີອັດຕາສ່ວນຄວາມສູງຕໍ່ຄວາມກວ້າງທີ່ເຂົ້າຫາ 1: 1 ສໍາລັບເລຂາຄະນິດອົງປະກອບທົ່ວໄປ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າການໂຫຼດໂຄງສ້າງໃນລະຫວ່າງການປະກອບແມ່ນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນການບີບອັດຫຼາຍກວ່າການບິດ.
ສາມປັດໃຈເຮັດໃຫ້ການ extrusion ຂະບວນການເຮັດໃຫ້ຄວາມຫນາແຫນ້ນນີ້.
ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມອ່ອນໄຫວ cleavage
Bi₂Te₃ ຂົ້ວທີ່ລະລາຍເປັນເຂດລຽບຕາມຍົນພື້ນຖານ. ໃນເວລາທີ່ wafer ໄດ້ຖືກ thinned ຕ່ໍາກວ່າປະມານ 0.5 ມມ, ເຖິງແມ່ນວ່າຄວາມກົດດັນການຈັດການເລັກນ້ອຍສາມາດລິເລີ່ມ cracks cleavage ແຜ່ຂະຫຍາຍໃນທົ່ວອົງປະກອບທັງຫມົດ. ຂະບວນການ extrusion disrupts ເສັ້ນທາງ cleavage ນີ້ໂດຍການແນະນໍາເມັດພືດ misoriented ແລະຂອບເຂດຕ່ໍາມຸມທີ່ deflect ການຂະຫຍາຍພັນ crack. ຜົນໄດ້ຮັບແມ່ນວັດສະດຸທີ່ສາມາດທົນທານຕໍ່ການລ່ວງລະເມີດກົນຈັກຂອງ dicing, ເລືອກເອົາແລະສະຖານທີ່ປະກອບ, ແລະ soldering ໂດຍບໍ່ມີການແຕກຫັກໄພພິບັດ.
ໂຄງສ້າງທີ່ມີການຄວບຄຸມສໍາລັບ Dicing ທີ່ສອດຄ່ອງ
ໃນໂມດູນ TEC ຫຼາຍອົງປະກອບ, ທຸກໆຂາຕ້ອງມີຄຸນລັກສະນະໄຟຟ້າແລະຄວາມຮ້ອນທີ່ເກືອບຄືກັນ. ຖ້າການວາງທິດທາງໂຄງສ້າງແຕກຕ່າງກັນຈາກອົງປະກອບໄປຫາອົງປະກອບ, ການປະຕິບັດຄວາມເຢັນຂອງໂມດູນຈະກາຍເປັນສິ່ງທີ່ຄາດເດົາບໍ່ໄດ້. Extrusion ຜະລິດ ingots ທີ່ມີໂຄງສ້າງເປັນເອກະພາບຕາມຄວາມຍາວຂອງພວກມັນ, ຮັບປະກັນວ່າອົງປະກອບທີ່ຖືກຕັດອອກຈາກຕໍາແຫນ່ງທີ່ແຕກຕ່າງກັນພາຍໃນ ingot ດຽວກັນສະແດງຄຸນສົມບັດທີ່ສອດຄ່ອງ. ຄວາມສອດຄ່ອງນີ້ແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນໂດຍສະເພາະໃນການຕັ້ງຄ່າ TEC ຫຼາຍຂັ້ນຕອນ, ບ່ອນທີ່ຫຼາຍຮ້ອຍອົງປະກອບຕ້ອງປະຕິບັດການດຸ່ນດ່ຽງຄວາມຮ້ອນ.
ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງອຸປະກອນການປຸງແຕ່ງ
ຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກຂອງວັດສະດຸ extruded ຍັງມີຜົນກະທົບຕໍ່ການເລືອກອຸປະກອນລົງລຸ່ມ. ເນື່ອງຈາກວ່າວັດສະດຸຕ້ານກັບ chipping, ຜູ້ຜະລິດສາມາດນໍາໃຊ້ອັດຕາອາຫານທີ່ສູງຂຶ້ນໃນລະຫວ່າງການ wafering ແລະ dicing, ຫຼຸດຜ່ອນເວລາການປຸງແຕ່ງແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ. ເຊັ່ນດຽວກັນ, ລະບົບເລືອກແລະສະຖານທີ່ອັດຕະໂນມັດສາມາດຈັດການກັບອົງປະກອບທີ່ບາງກວ່າທີ່ມີຄວາມສ່ຽງຕ່ໍາຂອງການແຕກຫັກ, ເຮັດໃຫ້ສາຍການປະກອບທີ່ສູງກວ່າ.
ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຕ້ອງການວັດສະດຸ Thermoelectric Extruded
ຂໍ້ໄດ້ປຽບທາງດ້ານເຕັກນິກຂອງ extrusion ແປເປັນຜົນປະໂຫຍດທີ່ເຫັນໄດ້ຊັດເຈນໃນທົ່ວໂດເມນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຈໍານວນຫນຶ່ງທີ່ອົງປະກອບ thermoelectric ບາງ, ທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ແມ່ນມີຄວາມຈໍາເປັນ.
Optical Communication ແລະ Laser Diode Cooling
transceivers optical ແລະ diodes laser ແມ່ນອຸນຫະພູມທີ່ລະອຽດອ່ອນທີ່ສຸດ. ການລອຍຕົວຂອງຄື້ນ, ພະລັງງານຜົນຜະລິດຫຼຸດລົງ, ແລະການເຊື່ອມໂຊມທີ່ເລັ່ງໄວແມ່ນມາຈາກການຄວບຄຸມຄວາມຮ້ອນທີ່ບໍ່ພຽງພໍ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ໃນໂມດູນ optical 5G, ເຄື່ອງເຮັດຄວາມເຢັນ thermoelectric ຕ້ອງຮັກສາອຸນຫະພູມຂອງຊິບເລເຊີພາຍໃນຄວາມທົນທານທີ່ແຫນ້ນຫນາໃນຂະນະທີ່ເຫມາະກັບຊຸດທີ່ຖືກວັດແທກເປັນ millimeters.
ຄວາມສາມາດຂອງຊິບບາງໆ 0.2 ມມ ສະຫນັບສະຫນູນຄວາມຕ້ອງການນີ້ໂດຍກົງ. ວັດສະດຸເຮັດຄວາມຮ້ອນທີ່ອີງໃສ່ Bi₂Te₃ ທີ່ຖືກ extruded ຮ້ອນໄດ້ຮັບການກວດສອບໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໂມດູນ optical, ສະແດງໃຫ້ເຫັນການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມ photonic-chip ທີ່ມີປະສິດທິພາບທີ່ມີທ່າແຮງສໍາລັບການເຊື່ອມໂຍງກັບລະບົບການສື່ສານ, laser, ແລະ infrared. ແຮງບີບອັດສູງຂອງວັດສະດຸເຮັດໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າຂາ thermoelectric ລອດຊີວິດຈາກຂະບວນການ soldering ແລະປະກອບທີ່ໃຊ້ໃນການຜະລິດ transceiver, ບ່ອນທີ່ການຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນບໍ່ກົງກັນຈະເຮັດໃຫ້ວັດສະດຸທີ່ອ່ອນແອລົງ.
ໂຄງສ້າງ TEC ຫຼາຍຂັ້ນຕອນ
ເຄື່ອງເຮັດຄວາມເຢັນແບບ thermoelectric ຫຼາຍຂັ້ນຕອນ stack ຫຼາຍຊັ້ນຂອງອົງປະກອບ thermoelectric ເພື່ອບັນລຸຄວາມແຕກຕ່າງຂອງອຸນຫະພູມທີ່ຂັ້ນຕອນດຽວບໍ່ສາມາດບັນລຸໄດ້. ແຕ່ລະຂັ້ນຕອນເພີ່ມເຕີມເພີ່ມຄວາມສາມາດໃນການສູບຄວາມຮ້ອນແລະ ΔT ທີ່ບັນລຸໄດ້, ແຕ່ຍັງນໍາສະເຫນີສິ່ງທ້າທາຍດ້ານກົນຈັກໃຫມ່. ອົງປະກອບໃນຂັ້ນຕອນທີ່ສູງກວ່າຈະຕ້ອງບາງກວ່າ, ແລະພວກມັນຕ້ອງຮັກສາຄວາມສອດຄ່ອງຂອງການປະຕິບັດກັບອົງປະກອບໃນຂັ້ນຕ່ໍາ.
ເທກໂນໂລຍີ Extrusion ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໂດຍສະເພາະເພື່ອ fabricate ຂາ thermoelectric ສໍາລັບເຄື່ອງເຮັດຄວາມເຢັນຫຼາຍຂັ້ນຕອນຂອງ solid-state ປະຕິບັດການໃນອຸນຫະພູມຫຼຸດລົງປະມານ 140 K. ຄຸນສົມບັດກົນຈັກຂອງວັດສະດຸ extruded - ໂດຍສະເພາະແມ່ນຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການແຕກຫັກໃນລະຫວ່າງການປະກອບຂອງໂຄງສ້າງ multilayer ບັນຈຸຢ່າງໃກ້ຊິດ - ແມ່ນສິ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ການອອກແບບ cascade ເຫຼົ່ານີ້ສາມາດຜະລິດໄດ້.
ການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມທາງການແພດແລະຫ້ອງທົດລອງ
ເຄື່ອງເຮັດຄວາມເຢັນ Thermoelectric ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນລະບົບເຄື່ອງເຮັດຄວາມເຢັນທາງການແພດ, ເຄື່ອງມືຫ້ອງທົດລອງ, ແລະອຸປະກອນການຄົ້ນຄວ້າທີ່ລະບຽບການອຸນຫະພູມທີ່ຊັດເຈນແມ່ນສໍາຄັນ. ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກມີຕັ້ງແຕ່ການຮັກສາຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງ reagent ໃນອຸປະກອນການວິນິດໄສເຖິງການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມຕົວຢ່າງໃນເຄື່ອງມືການວິເຄາະ.
ໃນການຕັ້ງຄ່າເຫຼົ່ານີ້, ອຸປະກອນການ thermoelectric ຕ້ອງສະຫນອງທັງປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືໃນໄລຍະຍາວ. ວັດສະດຸ Extruded Bi₂Te₃-Sb₂Te₃ ສະຫນອງການປະສົມປະສານທີ່ຈໍາເປັນ: ປະສິດທິພາບເຄື່ອງໃຊ້ຄວາມຮ້ອນຢູ່ໃກ້ກັບອຸນຫະພູມຫ້ອງທຽບກັບວັດສະດຸທີ່ລະລາຍເຂດ, ບວກໃສ່ກັບຄວາມທົນທານຂອງກົນຈັກທີ່ຮັບປະກັນການດໍາເນີນງານທີ່ຫມັ້ນຄົງໃນໄລຍະຫຼາຍພັນວົງຈອນຄວາມຮ້ອນ.
ການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນອຸດສາຫະກໍາແລະ Semiconductor
ເສັ້ນຜ່າສູນກາງ extruded ຂະຫນາດໃຫຍ່ - ມີເສັ້ນຜ່າກາງເຖິງ 35 ມມແລະຄວາມຍາວຂອງ 120 ມມຫຼື 240 ມມ - ໃຫ້ບໍລິການການຜະລິດ TEC ອຸດສາຫະກໍາທີ່ອົງປະກອບຄວາມເຢັນຂະຫນາດໃຫຍ່ແມ່ນຕ້ອງການ. ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກປະກອບມີການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນໃນທ້ອງຖິ່ນໃນອຸປະກອນ semiconductor, ລະບົບເຮັດຄວາມເຢັນເອເລັກໂຕຣນິກ, ແລະອຸປະກອນຄວບຄຸມອຸນຫະພູມອຸດສາຫະກໍາ. ການຂະຫຍາຍການປຸງແຕ່ງ extrusion ອະນຸຍາດໃຫ້ຜູ້ຜະລິດສາມາດຜະລິດ ingots ໃນປະລິມານທີ່ຈະ impractical ກັບວິທີການການຂະຫຍາຍຕົວໄປເຊຍກັນດຽວ.
ຈາກ Ingot ກັບ Module: ຄວາມສາມາດໃນການຜະລິດແລະການຄວບຄຸມຄຸນນະພາບ
ການຜະລິດອຸປະກອນ thermoelectric extruded ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີວິທີການຜະລິດປະສົມປະສານທີ່ຂະຫຍາຍການກະກຽມອຸປະກອນການ, ການປຸງແຕ່ງ extrusion, fabrication ອົງປະກອບ, ແລະການປະກອບໂມດູນ. ແຕ່ລະຂັ້ນຕອນຕ້ອງໄດ້ຮັບການຄວບຄຸມເພື່ອຮັກສາຄຸນລັກສະນະຈຸລະພາກທີ່ໃຫ້ວັດສະດຸ extruded ຄວາມໄດ້ປຽບການປະຕິບັດຂອງພວກເຂົາ.
ການກະກຽມວັດສະດຸແລະ Extrusion
ຂະບວນການເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍການກະກຽມຂອງອົງປະກອບຂອງການແກ້ໄຂແຂງ Bi₂Te₃-Sb₂Te₃, ດ້ວຍການຄວບຄຸມຢ່າງລະມັດລະວັງຂອງ stoichiometry ແລະລະດັບ dopant ເພື່ອບັນລຸປະເພດຜູ້ໃຫ້ບໍລິການທີ່ຕ້ອງການແລະຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ວັດສະດຸທີ່ກຽມໄວ້ໄດ້ຖືກລວມເຂົ້າກັນແລະ extruded ພາຍໃຕ້ອຸນຫະພູມທີ່ຄວບຄຸມແລະເງື່ອນໄຂອັດຕາການເມື່ອຍ. ຕົວກໍານົດການ extrusion - ອຸນຫະພູມ, ຄວາມໄວ, ແລະອັດຕາສ່ວນການຫຼຸດຜ່ອນ - ກໍານົດຂະຫນາດເມັດພືດ, ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງໂຄງສ້າງ, ແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຂໍ້ບົກພ່ອງ, ທັງຫມົດທີ່ມີອິດທິພົນຕໍ່ຄຸນສົມບັດ thermoelectric ແລະກົນຈັກ.
ການປຸງແຕ່ງອົງປະກອບແລະການປະກອບ
ຫຼັງຈາກ extrusion, ingot ໄດ້ຖືກປຸງແຕ່ງເຂົ້າໄປໃນອົງປະກອບ thermoelectric ໂດຍຜ່ານການ wafering, dicing, ແລະການກະກຽມດ້ານ. ການປັບປຸງຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກຂອງວັດສະດຸ extruded ອະນຸຍາດໃຫ້ບາງຮຸກຮານເຖິງ 0.2 ມມແລະ dicing ຊັດເຈນທີ່ມີຜົນຜະລິດສູງ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ອົງປະກອບແມ່ນໂລຫະ, soldered, ແລະປະກອບເປັນໂມດູນ. ການກວດສອບຄຸນນະພາບລວມມີການກວດສອບມິຕິ, ການວັດແທກຄຸນສົມບັດໄຟຟ້າ, ແລະການທົດສອບປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນ.
ອຸປະກອນການຜະລິດ
ສາຍການຜະລິດທີ່ສົມບູນສໍາລັບວັດສະດຸ thermoelectric extruded ແລະໂມດູນປະກອບມີ:
- furnace dipping ກົ່ວ: ສໍາລັບການເຄືອບ solder ຂອງອົງປະກອບສິ້ນສຸດ
- ເຄື່ອງ mold swing vibration: ສໍາລັບການຈັດຕໍາແຫນ່ງອົງປະກອບທີ່ຊັດເຈນ
- ເຄື່ອງເຊື່ອມ: ສໍາລັບການເຊື່ອມຕໍ່ໄຟຟ້າ
- ເຕົາອົບ: ສໍາລັບການປິ່ນປົວແລະການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນ
- ເຄື່ອງແຈກຈ່າຍ: ສໍາລັບການນໍາໃຊ້ກາວ
- ເຄື່ອງປະທັບຕາອັດຕະໂນມັດ: ສໍາລັບການຫຸ້ມຫໍ່ໂມດູນ
- ເຄື່ອງຕັດ: ສໍາລັບ wafering ແລະ dicing
- ເຄື່ອງ Solidification: ສໍາລັບການສ້າງຮ່ວມກັນ solder
- ອຸປະກອນ soldering reflow: ສໍາລັບ soldering ຄວາມຫມັ້ນຄົງສູງ
- ເຄື່ອງພິມອັດຕະໂນມັດຢ່າງເຕັມສ່ວນ: ສໍາລັບຮູບແບບການໂລຫະ
ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ
ປະໂຫຍດຕົ້ນຕໍຂອງການ extrusion over zone melting ສໍາລັບວັດສະດຸ thermoelectric ແມ່ນຫຍັງ?
Extrusion ຜະລິດໂຄງສ້າງທີ່ມີໂຄງສ້າງທີ່ຫນາແຫນ້ນ, ລະອຽດ, ສະຫນອງຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກດີກວ່າໄປເຊຍກັນດຽວທີ່ລະລາຍເຂດ. ຄວາມໄດ້ປຽບຂອງຄວາມເຂັ້ມແຂງນີ້ເຮັດໃຫ້ການປຸງແຕ່ງເປັນຂະຫນາດບາງໆ - ລົງເຖິງ 0.2 ມມ - ໂດຍບໍ່ມີການກະດູກຫັກໃນລະຫວ່າງການຕັດ, ບາງໆ, ຫຼືການປະກອບ, ໃນຂະນະທີ່ຮັກສາປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນສາມາດແຂ່ງຂັນກັບວັດສະດຸລະລາຍເຂດ.
ວັດສະດຸ thermoelectric extruded ສາມາດກົງກັບການປະຕິບັດຂອງ thermoelectric ຂອງໄປເຊຍກັນດຽວ?
ແມ່ນແລ້ວ. ໂດຍຜ່ານການກໍານົດທິດທາງໂຄງສ້າງແລະການປັບປຸງເມັດພືດທີ່ຄວບຄຸມ, ວັດສະດຸທີ່ອີງໃສ່ Bi₂Te₃ extruded ບັນລຸການເຄື່ອນທີ່ຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການແລະປັດໃຈພະລັງງານທີ່ສົມທຽບກັບຕົວຢ່າງທີ່ລະລາຍເຂດ. ໂຄງປະກອບການທີ່ມີເມັດລະອຽດຍັງແນະນໍາການກະແຈກກະຈາຍ phonon ເພີ່ມເຕີມທີ່ສາມາດຫຼຸດລົງການນໍາຄວາມຮ້ອນຂອງເສັ້ນດ່າງ, ອາດຈະປັບປຸງຕົວເລກລວມຂອງຄຸນງາມຄວາມດີ.
ຄວາມຫນາຂອງຊິບໃດທີ່ສາມາດຜະລິດໄດ້ຢ່າງຫນ້າເຊື່ອຖືຈາກ ingots extruded?
ວັດສະດຸ Extruded Bi₂Te₃-Sb₂Te₃ ຮອງຮັບການຜະລິດຊິບແບບ thermoelectric ລົງເຖິງຄວາມໜາ 0.2 ມມ. ຄວາມສາມາດນີ້ຖືກເປີດໃຊ້ໂດຍຄວາມແຮງບີບອັດຂອງວັດສະດຸ (54–66 MPa) ແລະຄວາມແຮງ shear (16–21 MPa), ເຊິ່ງສະຫນອງຄວາມສົມບູນຂອງໂຄງສ້າງພຽງພໍສໍາລັບການປະມວນຜົນບາງ ultra-thin ແລະປະກອບອັດຕະໂນມັດ.
ວັດສະດຸ extruded ເຫມາະສົມກັບການຕັ້ງຄ່າ TEC ຫຼາຍຂັ້ນຕອນບໍ?
ຢ່າງແທ້ຈິງ. TECs ຫຼາຍຂັ້ນຕອນຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການປະຕິບັດທີ່ສອດຄ່ອງໃນທົ່ວອົງປະກອບຫຼາຍແລະຄວາມທົນທານຂອງກົນຈັກໃນລະຫວ່າງການ stacking. ໂຄງສ້າງທີ່ເປັນເອກະພາບແລະຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກສູງຂອງວັດສະດຸ extruded ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມກັບການນໍາໃຊ້ເຫຼົ່ານີ້, ແລະເຕັກໂນໂລຊີ extrusion ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໂດຍສະເພາະກັບ fabricate ຂາສໍາລັບເຄື່ອງເຮັດຄວາມເຢັນຫຼາຍຂັ້ນຕອນທີ່ເຮັດວຽກຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາເຖິງ ~ 140 K.
ຂະຫນາດໃດທີ່ສາມາດໃຊ້ໄດ້ສໍາລັບວັດສະດຸ thermoelectric extruded?
ຂະຫນາດ ingot extruded ມາດຕະຖານປະກອບມີຄວາມຍາວຂອງ 120 ມມແລະ 240 ມມ, ມີເສັ້ນຜ່າກາງຂອງ 25 ມມ, 30 ມມ, ແລະ 35 ມມ. ຂະຫນາດເຫຼົ່ານີ້ສະຫນັບສະຫນູນທັງການຜະລິດອົງປະກອບ micro-TEC ແລະອົງປະກອບຄວາມເຢັນອຸດສາຫະກໍາຂະຫນາດໃຫຍ່.
ພ້ອມແລ້ວທີ່ຈະສຳຫຼວດເບິ່ງວ່າວັດສະດຸທີ່ເຮັດດ້ວຍຄວາມຮ້ອນແບບ extruded ສາມາດປັບປຸງຜົນຜະລິດການຜະລິດ TEC ຂອງເຈົ້າໄດ້ແນວໃດ ແລະສາມາດສ້າງສະຖາປັດຕະຍະກຳອຸປະກອນທີ່ບາງລົງໄດ້ບໍ?
ຕິດຕໍ່ພວກເຮົາ
