|
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ
ТЕРМОЭЛЕМЕНТОВ ДЛЯ НЕСТАЦИОНАРНОГО ТЕРМО-ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО
ОХЛАЖДЕНИЯ
М.Б.Набиев., Р.Я.Расулов., А.Зокиров., О.Сидиков., Ш.Абдуллаев.,
*
У.М.Эрматов
Ферганский гос. университет., г.Фергана, e-mail:fardu_info@umail.uz, телеграмм номер: 91
6500852
*Ферганский политехнические институт. телеграмм номер: 91 328-3468
Эксперименты были проведены на полупроводниковых термоэлементах, которые имели
следующие размеры. Длина ветвей
=102 мм, поперечное сечение S=0,370
2
см
, форма обоих
ветвей полуцилиндрическая. Обе ветви коммутированы медной пластинкой, толщиной 1,5 мм,
площадью сечения 0,370
2
см
(рис.1).
“Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr.
309
В качестве исходных термоэлектрических материалов использовались твердые
растворы: 75%/мол
мол
Te
Sb
/
%
25
3
2
вес
Te
Bi
/
%
4
3
2
Se для ветвей p-типа и 90%/мол
вес
Te
Bi
/
%
10
3
2
вес
Se
Bi
/
%
06
,
0
3
2
для ветвей n-типа[1,2].
Исследованы характерные температурные зависимости
,
,
и Z этих материалов.
Предельные относительные погрешности при определении термоЭДС не превышали 3%
удельного сопротивления -3%. теплопроводности -7%, добротности Z по измерений
макс
спец
-
2%.
Значения указанных параметров для использованных нами веществ при комнатной
температуре приведены в таблице 1.
Таблица 1. Исходные данные исследованных термоэлементов
Слитки вещества представляли собой цилиндрические столбики длиной
110 мм и диаметром 9,6 мм.
На электроискровом станке столбик вещества разрезался на две части вдоль, таким
образом образовывались ветви требуемой геометрии и размеров. Затем торцы ветвей
подвергались электрополировке в травителях состава: для n-типа NaOH -83 г:
6
6
6
O
H
С
-67 г:
O
H
2
-1 литр.
для p-типа KOH -90 г:
6
6
6
O
H
С
-55 г:
O
H
2
-1 литр.
После травления ветви промывались спиртом и заслуживались сначала припоем состава
К
573
,
04
,
0
96
,
0
пл
Sn
Bi
, а затем наносился коммутационный припой
К
413
,
42
,
0
58
,
0
пл
Sn
Bi
.
При этом были опробованы два варианта коммутации:
а) флюс, состоящий на 20% нашатыря (
C
NH
4
), смешанного с глицерином, использовался
с залуживающим и коммутационным припоями:
б) залуживающий припой использовался с флюсом, состоящим из раствора хлористого
аммония (250г), цинка (590г) и никеля (200г) в дистиллированной воде (1л), а коммутационный
припой с нашатырно-глицериновым флюсом.
Н
омер
терм
оэ
лемент
а
К
онфигур
аци
я
Дл
ин
а
терм
оэ
лемент
а
L
,см
П
лоща
дь
се
чени
я,
S
,
см
2
О
пт
им
аль
ный т
ок
,
A
J
опт
П
лотн
ость
тока(
рас
чет
) А
/см
2
О
пт
им
плот
ность
тока
J
опт
, А
/см
2
Ти
п м
атериала
,
град
мкв
,
1
1
см
Ом
град
см
Вт
,
10
3
2
6
2
,
10
град
см
Вт
,
10
1
3
град
Z
расчет
ные
,
10
1
3
град
Z
Экспе
римент
П
ТЭД
-1
П
-обра
з
ная
3
0,3
48
6
16,6
17,2
n
p
-202
194
1084
1188
14,7
14,9
44,2
45,0
3,0
2,67
П
ТЭД
-2
10,6
0,7
23
3,8
4,8
5,2
n
p
-220
210
900
1000
15,0
15,5
43,5
44,5
2,92
2,57
П
ТЭД
-3
10,2
0,3
45
2
4,9
5,7
n
p
-220
210
900
1000
15,0
15,5
43,5
44,5
2,92
2,65
П
ТЭД
-4
2,75
0,6
66
10
15,5
14,9
n
p
-221
218
896
913
14,5
14,7
43,7
43,5
3,07
2,61
П
ТЭД
-5
2,75
0,6
73
3,5
4,6
5,2
n
p
-194
210
978
1045
14,1
14,0
38,8
46,0
2,94
2,66
“Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr.
310
Плоскость торцов ветвей полупроводникового термоэлемента залуживалась паяльником
с никелевым наконечником.
Был изготовлен и исследован ряд длинных полупроводниковых термоэлементов,
конструктивные и технологические данные которых приведены в таблицах 1 и 2.
Таблица 2. Величины пиковых охлаждений холодного спая термо-элементов в режиме
Номер
термоэлеме
нта
S
j
J
L,см
S,
2
см
,
j
2
/ см
А
град
макс
стац
,
К
0
0
,
макс
стац
,
с помощью
экрана град
,
0
град
макс
стац
0
ПТЭД-1
5,98
3
0,348
17,2
61
296,2
69
54,5
0,78
ПТЭД-2
3,79
10,6
0,723
5,23
54
296,2
69
51
0,74
ПТЭД-3
1,99
10,2
0,348
5,74
44
298,2
69
43,5
0,63
ПТЭД-4
9,99
2,75
0,668
14,97
66
299,2
69
53
0,76
ПТЭД-5
3,49
2,75
0,673
5,20
67
298,2
69
56
0,81
Примечание:
м
- значение
м
при
опт
j
j
2
. Исходная температура
0
.
Заключение: следует отметить, что измерение контактного сопротивления зондовым
методом показало, что длинные полупроводниковые термоэлементы, изготовленные по
варианту (б), имеют несколько ниже контактное сопротивление по сравнению с вариантом
коммутации (а).
Литература
1. Иорданишвили Е.К., Бабин В.П. Нестационарные процессы в термоэлектрических
и термомагнитных системах преобразования энергии. М.: Наука, 1983, с. 33-104, 105-106.
2. М.Б.Набиев,
Я.Усмонов,
К.Гайназарова,
К.Тожиматов,
Ж.Холмирзаев
«Нестационарное термоэлектрические охлаждение (НТЭО) с учетом выделения тепла
джоуля в коммутационном слое» Китоб. Илмий тўплам. Анталия 2016. С.302-307 «Gazi
Turkiyat» nashriyyati, Baki sayisi 600 adet. Gik. 02.02.2016Siparis №1792, Vustafa Kamal Sokak-
125.
Do'stlaringiz bilan baham: |
