Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Złącza elektryczne w modułach termoelektrycznych

Zybała R., Pietrzak K.

Materiały Elektroniczne

|

2013

|

T. 41, nr 2

9--17

PL

W artykule podjęto próbę przybliżenia zagadnień dotyczących złącz kontaktowych pomiędzy półprzewodnikowymi materiałami termoelektrycznymi, a elektrodami metalicznymi. Materiały termoelektryczne można wykorzystać do konstrukcji modułów termoelektrycznych, które z kolei zastosowane w generatorach termoelektrycznych TEG mogą przetwarzać energię cieplną bezpośrednio na energię elektryczną. Sprawność urządzeń wykorzystujących zjawiska termoelektryczne zależy zasadniczo od fizykochemicznych właściwości materiałów termoelektrycznych. Jednak jak wynika z prowadzonych od wielu lat badań, niewiele mniej istotny wpływ na sprawność modułów ma jakość wykonanych złącz elektrycznych. W trakcie projektowania urządzeń bazujących na materiałach termoelektrycznych, ważne jest także zwrócenie uwagi na dobór odpowiednich barier ochronnych hamujących procesy dyfuzji na granicy złącz oraz metod badawczych, w celu określenia jakości złącz metal/półprzewodnik. Poszczególne części artykułu przedstawiają opisy kryterium oceny jakości, metod wytwarzania oraz ochrony złącz. Osobna część artykułu w całości dotyczy zjawisk zachodzących na granicy złącz pracujących w wysokich temperaturach oraz ich rozwiązań opracowywanych w różnych ośrodkach badawczych. W artykule poza przybliżeniem zagadnień dotyczących zasad działania oraz idei konstrukcji modułu termoelektrycznego, zwrócono także uwagę na takie kluczowe aspekty, które związane są bezpośrednio z łączeniem, charakteryzacją, oraz ochroną materiałów termoelektrycznych.

EN

This paper attempts to give an overview of junctions between thermoelectric semiconductor materials and metal electrodes. Thermoelectric materials TM can be used for the construction of thermoelectric modules, which are in turn applied in thermoelectric generators TEG for conversion of thermal energy directly into electric energy. The efficiency of devices based on thermoelectric effects depends essentially on the physicochemical properties of thermoelectric materials. After many years of research, it can be concluded that the impact of the quality of electrical junctions on the efficiency of modules is only slightly less profound. For devices based on thermoelectric materials, it is also important to pay attention to the choice of both appropriate protective barriers inhibiting diffusion processes on the junction border and test methods in order to enable the determination of the quality of the metal/TM junctions. Different parts of the paper are devoted to the assessment criteria of the quality of the junctions as well as their manufacture and protection. A separate part of the article is focused on phenomena taking place at the junctions working at high temperatures and solutions to relevant problems proposed by different research centers. Apart from providing a description of the principles of operation of the thermoelectric modules and the idea behind their design, the paper draws attention to such key aspects as the connection and characterization process as well as the protection of thermoelectric materials against degradation.

2

Rola barier dyfuzyjnych w procesie platerowania

Kowalczyk S., Suliga I., Przybyłowicz K.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika

|

2000

|

Z. 72

431-437

PL

Zjawiska dyfuzyjne towarzyszące wysokotemperaturowym procesom technologicznym, czy też warunkom eksploatacyjnym mogą w niekorzystny sposób wpływać na właściwości produktów, lub ograniczać okres eksploatacji. W przypadku platerowania stali węglowych stalami chromowo-niklowymi dyfuzja w strefie złącza może prowadzić do nasycenia stali chromowych węglem i w konsekwencji do korozji międzykrystalicznej plateru. Istotne znaczenie ma więc zapobieganie niepożądanym procesom dyfuzyjnym w strefie złącza, np. poprzez stosowanie barier dyfuzyjnych. W poniższej pracy bariery dyfuzyjne stanowiły przekładki z folii niklowej oraz z folii żelaza-armco. Folie rozdzielały stale 00H18N10T i R65, zgrzewane przy temperaturze 900-1100 stopni C, przez okres 2-4 godzin. Dokonano analizy i przeprowadzono modelowanie procesów dyfuzyjnych w strefie złącza.

EN

Diffusion phenomena accompanying to high-temperature technological processes or exploitation conditions may unfavourably influence article properties and decrease their exploitation period. In the case of plating of carbon steels with austenitic Cr-Ni steel may cause diffusion of carbon and intergranular corrosion of plated layers. Preventing to diffusion is therefore very important and may be realized e.g. by diffusion barriers. In our experiments barriers were made of nickel or iron foils, which seperated R65 and 00H18N10 steels annealing of temp. 900-100 degrees C for 2-4 hrs. Diffusion phenomena in diffusion join were analysed. Diffusion coefficients of components were calculated. Nearly two-folded reduction of diffusion extent range was stated in the case of nickel foil but diffusion of carbon into austenitic steels was not eliminated entirely.

3

Sterowanie szerokością szczeliny lutowniczej w procesach spajania materiałów różnoimiennych

Mirski Z.

Prace Naukowe Instytutu Technologii Maszyn i Automatyzacji Politechniki Wrocławskiej. Monografie

|

2000

|

Vol. 73, nr 22

238-238

PL

Analizowano podstawowe zjawiska fizykochemiczne oraz czynniki technologiczne występujące podczas lutowania materiałów o zróżnicowanych własnościach fizycznych i mechanicznych. Spośród połączeń materiałów różnoimiennych najwięcej uwagi poświęcono badaniom połączeń lutowanych węglików spiekanych ze stalą. Aby przedstawić różnorodność zjawisk występujących podczas spajania termicznego, połączenia tej pary materiałów wykonano różnymi metodami lutowania twardego i wysokotemperaturowego oraz metodami lutozgrzewania i zgrzewania oporowego. W ocenie lutowności spajanych materiałów szczególną uwagę zwrócono na procesy zwilżania lutem powierzchni materiałów łączonych. W celu poprawienia zwilżalności powierzchni węglików spiekanych opracowano warunki uaktywnienia powierzchni na drodze selektywnego trawienia elektrolitycznego. Rozważania dotyczące optymalizacji szczeliny lutowniczej na podstawie zjawisk fizykochemicznych występujących podczas spajania niemetali i metali z metalami stanowią myśl przewodnią niniejszej monografii. Analizowano modele szczeliny lutowniczej w kształcie klina, przy zmianie szerokości szczeliny od zera do wartości maksymalnej 0,5 mm. Zrealizowano doświadczalnie założenia modelowe, wykonując połączenia ze szczelinami kapilarnymi i szczelinami wypełnianymi fazą zbrojąca w postaci siatek i włókien stalowych. Określono wpływ szerokości szczeliny lutowniczej na budowę strukturalna i własności mechaniczne różnoimiennych połączeń lutowanych. Oprócz własności wytrzymałościowych połączeń, do oceny złącza wprowadzono parametr odkształcenia bezwzględnego, stanowiącego sumę odkształcenia sprężystego i plastycznego. Ocenę metalograficzną połączeń wykonano za pomocą mikroskopii optycznej i elektronowej.