Технологии
Передовые технологии, разработанные и используемые на производстве ТБ НОРД
Экструзия
Экструдированный термоэлектрический материал на основе твердых растворов Bi₂Te₃-Sb₂Te₃ получили широкое признание после революционного открытия технологии производства стержней большого диаметра (25-35 мм), сделанного сотружниками ТБ НОРД. В 1997 году сотрудники ТБ НОРД (SCTB Nord) начали массовое производство экструдированного материала P-типа (статья N122, Труды XVI Международной конференции по термоэлектричеству, 1997, Дрезден, Германия), а экструдированного N-типа - в 2002 году (статья N47, Труды 2-й Европейской конференции по термоэлектричеству, Польша, Краков, 2004). Кроме того, пластическая деформация при высоком давлении обеспечивает высокую степень текстурированности и однородности. Таким образом, термоэлектрические характеристики экструдированного материала не только сопоставимы с характеристиками материалов, полученных методом зонной плавки или методом Бриджмена, но даже превосходят их. Это позволяет производить модули с термоэлектрической добротностью 2,9×10⁻³ К⁻¹ при 25 градусах Цельсия (в вакууме).
Клееный модуль
Основная причина старения классических модулей — разрушение из-за разницы теплового расширения меди и керамики при термоциклировании. Жёсткое паяное соединение не выдерживает возникающих напряжений, что приводит к отслоению шин и трещинам. Сотрудники ТБ НОРД первыми в мире внедрили технологию «Клееный модуль» (Свидетельство на полезную модель РФ №10289 «Термоэлектрический охлаждающий модуль» 1998 г., Патентное Свидетельство Китайской Народной Республики № ZL 99 2 06405.8 «Термоэлектрический охлаждающий модуль» 1999 г.). Гибкий клеевой слой работает как демпфер: он компенсирует тепловые деформации, снимая механическую нагрузку с керамики и контактов. Это предотвращает физическое разрушение модуля и позволяет ему выдерживать в десятки раз больше циклов нагрева-охлаждения без потери характеристик.
Многослойные диффузионные барьеры
Технология основана на последовательном электрохимическом осаждении тонких многофункциональных слоев сплавов Ni. Высокая адгезия достигается комбинацией тщательной подготовки поверхности, нанесения химически активного подслоя и формирования плотной, мелкозернистой структуры барьерных слоев, предотвращающих как диффузию, так и расслоение в условиях термоударов.
H-технология для специальных применений
Для специальных применений (высокие температуры или длительные циклы в модулях) ТБ Норд рекоммендует (запатентованную) H-технологию, где помимо диффузионного барьера из сплавов на основе Ni в многослойный барьер вводятся толстые слои (около 150 микрон) алюминия.
Антикоррозионное покрытие термоэлектрических модулей
ТБ Норд предлагает инновационное решение: запатентованное электролитическое нанесение тонкого (20 мкм) слоя высокотемпературного эпоксидного полимера на все проводящие части. Это покрытие: обеспечивает равномерную, непористую и гибкую защиту, даже в труднодоступных местах; обладает термостойкостью до 300°C; защищает не только от коррозии, но и от окисления кристаллов. Наилучший результат достигается при комбинации нового полимерного покрытия с традиционным силиконовым герметиком по периметру, что максимально ограничивает проникновение влаги.
Технология вакуумной металлургии для рафинирования технической сурьмы
ТБ НОРД разработал передовую технологию вакуумной металлургии для рафинирования технической сурьмы. Очистка исходной технической сурьмы происходит в многозонной горизонтальной печи с градиентным нагревом в режиме парциальной конденсации и в условиях динамического вакуума. Эта инновационная технология позволяет получить сурьму чистотой 99,99% (4N).
Технология рафинирования технического висмута
ТБ Норд разработал технологию рафинирования технического висмута методом гидрометаллургии с использованием дополнительных химических веществ в виде солей с последующей доочисткой методами вакуумной фильтрации и Бриджмена. Этот подход позволяет получать висмут чистотой не менее 99,99%.