專利名稱：通過(guò)印刷沉積熱電材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱電模塊的生產(chǎn)，更具體地，涉及通過(guò)印刷沉積熱電材料層。
技術(shù)背景
熱電模塊包括若干個(gè)串聯(lián)電連接和并聯(lián)熱連接的也稱作熱電偶的熱電元件。這樣的模塊的性能取決于使用的熱電材料和模塊的幾何形狀。
通常選擇在模塊的運(yùn)行溫度下具有高品質(zhì)因數(shù)ZT的熱電材料。所述品質(zhì)因數(shù)記作
權(quán)利要求
1.在基材上生產(chǎn)厚度50μ m-500 μ m的熱電材料的層的方法，包括以下步驟 -制備包含所述熱電材料、粘結(jié)聚合物材料和溶劑的油墨；-在基材上沉積油墨層； -加熱所述油墨層以蒸發(fā)溶劑； -壓制所述層；和-進(jìn)行熱處理，以除去粘結(jié)聚合物材料；特征在于，油墨層的沉積通過(guò)在使得溶劑到達(dá)基材前部分蒸發(fā)的條件下加壓噴霧而實(shí)現(xiàn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于所述條件使得進(jìn)行油墨層的沉積時(shí)蒸發(fā)的溶劑量占 70% -90%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，特征在于所述油墨包含甲苯或聚二醇-甲基醚乙酸酯， 在其中分散有直徑IOnm-IOym的熱電材料的顆粒，和在其中溶解有聚苯乙烯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，特征在于所述油墨中熱電材料的重量百分?jǐn)?shù)為 62% -74%，聚合物的重量百分?jǐn)?shù)為_(kāi)3%，和溶劑的重量百分?jǐn)?shù)為25% -35%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，特征在于在所述油墨層的沉積期間，將油墨加熱至嚴(yán)格低于溶劑沸點(diǎn)的溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，特征在于在所述油墨層的沉積期間，加熱基材。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，特征在于所述溶劑是甲苯，將基材加熱至20°C-50°C的溫度。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，特征在于所述溶劑是聚二醇-甲基醚乙酸酯，將基材加熱至 900C _120°C的溫度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，特征在于通過(guò)位于距所述基材5cm-10cm處的直徑大于 400 μ m的噴嘴，借助于壓力0. S^lO5Pa-IO5Pa下的氣體，將所述油墨噴射至所述基材上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，特征在于將所述油墨層加熱至90°C_150°C的溫度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，特征在于所述層在50MPa-200MI^壓力下壓制。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，特征在于所述熱電材料是基于鉍和碲的合金，所述熱處理在350°C _400°C的溫度下進(jìn)行。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，特征在于所述基材由聚酰亞胺制成。
14.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，特征在于所述油墨層的沉積通過(guò)超聲波噴霧沉積進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過(guò)印刷沉積熱電材料。在基材上生產(chǎn)厚度50μm至500μm的熱電材料層的方法，包括(F1)制備包含熱電材料、溶劑和粘結(jié)聚合物材料的油墨；(F2)在基材上沉積油墨層；(F3)加熱所述油墨層以蒸發(fā)溶劑；(F4)壓制所述層；和(F5)進(jìn)行熱處理，以除去粘結(jié)聚合物材料。油墨層的沉積(F2)通過(guò)在使得溶劑到達(dá)基材前部分蒸發(fā)的條件下加壓噴霧來(lái)進(jìn)行。
文檔編號(hào)B05D1/02GK102544348SQ20111041282
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者C.納馮, M.索里爾 申請(qǐng)人:原子能和代替能源委員會(huì)