Патенты автора Каратаев Владимир Викторович (RU)
Изобретение относится к области термоэлектрического преобразования энергии и может быть использовано при производстве термоэлектрических составных ветвей термоэлемента, предназначенных для изготовления генераторов электроэнергии с высоким коэффициентом преобразования. Предложенный способ изготовления составной ветви термоэлемента соединением секций из низко-, средне- и высокотемпературных термоэлектрических материалов включает предварительное нанесение на торцы соединяемых секций металлических покрытий, выбранных из группы: никель, индий, железо, молибден, вольфрам, образующих связующую прослойку между секциями, установку всех секций последовательно по нарастанию рабочей температуры встык так, чтобы между низко- и среднетемпературной секциями, а также между средне- и высокотемпературными секциями образовались связующие прослойки из пакета слоев Ni/In/N. Собранную пресс-форму помещают в установку искрового плазменного спекания и нагревают до температуры 450-460°C. Выдерживают при этой температуре в течение 5-8 мин под давлением 3-5 МПа, в вакууме, до растворения приграничной части никеля в расплавленном индии. Затем охлаждают до комнатной температуры и осуществляют изотермический отжиг в электропечи с регулируемой температурой в атмосфере, содержащей 97% аргона и 3% водорода, при температуре 420±2°C, под давлением 0,5-1,0 МПа, продолжительностью 6-10 ч до образования высокотемпературного интерметаллического соединения Ni2In3. После завершения диффузионного процесса сварки пресс-форму плавно охлаждают до комнатной температуры. Технический результат – получение надежного и прочного соединения секций составной ветви термоэлемента. 5 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к производству термоэлектрических материалов (ТЭМ) n-типа проводимости на основе тройного твердого раствора Mg2Si1-xSnx. Может использоваться при изготовлении среднетемпературных термоэлектрических генераторов возобновляемой энергии, работающих в диапазоне температур 300÷600°C. Смесь порошков исходных компонентов и легирующей примеси с контролируемым размером частиц и шаров высокоэнергетической мельницы загружают в контейнер при соотношении масс шаров и смеси порошков исходных компонентов, равном (10÷20):1, затем контейнеры с загрузкой охлаждают до температуры жидкого азота, охлажденные контейнеры устанавливают на шаровую мельницу и проводят механохимический синтез со скоростью вращения контейнеров с загрузкой 900÷1200 об/мин в течение 8÷10 мин. Контейнеры охлаждают до температуры жидкого азота, повторно устанавливают на шаровую мельницу и продолжают обработку материала в высокоэнергетической шаровой мельнице при тех же режимах. Полученный порошковый материал компактируют в заготовку прессованием при комнатной температуре под давлением 100÷50 МПа в течение 2÷3 мин, затем заготовку нагревают в установке искрового плазменного спекания (со скоростью 150÷200°C/мин до температуры 680÷780°C под давлением 50÷80 МПа в вакууме, выдерживают в течение 10-15 мин и охлаждают до комнатной температуры со скоростью охлаждения 30÷50°C/мин. Обеспечивается получение композиционных материалов с высокой и воспроизводимой термоэлектрической эффективностью при температуре не менее 750К. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 пр.
Изобретение относится к области получения термоэлектрических материалов, применяемых для изготовления термостатирующих и охлаждающих устройств, систем кондиционирования и в других областях техники. Сущность: способ включает механоактивационную обработку в планетарной шаровой мельнице твердых растворов, содержащих теллуриды висмута и сурьмы с добавлением размольного агента, и последующее спекание полученных порошков. Механоактивационную обработку проводят последовательно в два этапа. Сначала при центробежном ускорении мелющих тел в пределах от 800 до 1000 м/сек2 в течение 10-30 мин. Затем при центробежном ускорении мелющих тел в пределах от 20 до 100 м/сек2 в течение 20-40 мин. В качестве размольного агента используют соединения слоистой структуры, выбранные из ряда: MoS2, MoSe, WS2, WSe, BN или графит. Размольный агент берут в количестве 0,1-1,5 мас.% от массы твердого раствора теллуридов висмута и сурьмы. Полученный термоэлектрический материал состоит из частиц тройных твердых растворов теллуридов висмута и сурьмы с размерами от 5 нм до 100 нм, между которыми расположены слои толщиной от 1 до 10 нм соединения, выбранного из ряда: MoS2, MoSe, WS2, WSe, BN или графита. Техническим результатом изобретения является повышение термоэлектрической добротности выше 1,10. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
НАНОСТРУКТУРНЫЙ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ // 2528338
Изобретение относится к наноструктурному термоэлектрическому материалу. Материал содержит теллурид сурьмы в виде тройного твердого раствора состава ВixSb2-xТе3, где х имеет значения от 0,4 до 0,5, и дисперсный наполнитель, выполненый из ультрадисперсного алмаза со средним размером частиц от 3 до 5 нм. Концентрация частиц ультрадисперсного алмаза составляет от 0,2 до 15% от объема тройного твердого раствора. Изобретение позволяет повысить термоэлектрическую добротность выше 1,0 и механическую прочность более 100 МПа наноструктурного термоэлектрического материала. 1 з.п. ф-лы, 4 пр.
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА n-ТИПА НА ОСНОВЕ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ Bi2Te3-Bi2Se3
// 2509394
Изобретение относится к производству термоэлектрических материалов. Сущность: для получения стержней термоэлектрического материала на основе твердых растворов Bi2Te3-Bi2Se n-типа проводимости с эффективностью ZT>1,2 и механической прочностью не менее 150 МПа осуществляют механоактивационный синтез тройного твердого раствора Bi2Te2,85Se0,15 n-типа проводимости из исходных компонентов. В качестве донорной лигатуры используют соединение Bi11Sei2Cl9. Затем проводят предварительное холодное прессование полученного материала в виде брикета и горячую экструзию его под давлением через фильеру в два этапа. Сначала брикет под давлением 250÷350 МПа поступает в конусную часть фильеры, где его подвергают пластической деформации при температуре 350÷420°С с коэффициентом вытяжки 8-11. Затем сформировавшийся стержень под тем же давлением поступает в равноканальную часть фильеры, где его подвергают последующей пластической деформации равноканальным многоугловым прессованием со степенью деформации ε<1 при температуре на 50÷70°С выше температуры в конусной части фильеры. Далее проводят послеэкструзионный отжиг термоэлектрического стержня при температуре 300-350°С в течение 1-5 суток. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.
Изобретение относится к получению термоэлектрического материала на основе халькогенидов висмута и сурьмы методом горячей экструзии
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА p-ТИПА НА ОСНОВЕ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ Bi2Te3-Sb2Te3 // 2470414
Изобретение относится к термоэлектрическим материалам
Изобретение относится к термоэлектрическому приборостроению
Изобретение относится к электронному и термоэлектрическому приборостроению
