[发明专利]一种中高温热电模块

权利要求书

1.一种中高温热电模块，其特征在于，包括：

至少一组热电对，所述热电对包括通过绝缘支撑板连接的两个热电块；

形成在所述热电对的高温端面的电极；

至少形成在所述热电对的表面和/或所述两个热电块的表面的扩散阻挡保护层；

至少形成在所述热电对的表面和/或所述两个热电块的表面的抗氧化层；以及

填充至少一组热电对之间的间隙的气凝胶隔热层；

所述扩散阻挡保护层为通过磁控溅射Mo和Si形成的复合涂层。

2.根据权利要求1所述的中高温热电模块，其特征在于，还包括形成在所述热电对和/或所述两个热电块的高温端面的扩散阻挡缓冲层。

3.根据权利要求2所述的中高温热电模块，其特征在于，所述扩散阻挡缓冲层位于所述热电对的高温端面和所述电极之间。

4.根据权利要求1所述的中高温热电模块，其特征在于，所述两个热电块分别为p型热电块和n型热电块。

5.根据权利要求4所述的中高温热电模块，其特征在于，所述两个热电块由方钴矿基热电材料形成。

6.根据权利要求1所述的中高温热电模块，其特征在于，所述扩散阻挡保护层的厚度为0.5～100μm。

7.根据权利要求6所述的中高温热电模块，其特征在于，所述扩散阻挡保护层的涂层厚度是0.5～10μm。

8.根据权利要求1所述的中高温热电模块，其特征在于，所述抗氧化层为：

由SiO₂、Al₂O₃、Cr₂O₃、和MgO中的至少一种的氧化物形成的陶瓷涂层；

含有SiO₂、Al₂O₃、Cr₂O₃、和MgO中的至少一种的氧化物的玻璃涂层；或者

由SiO₂、Al₂O₃、Cr₂O₃、和MgO中的至少一种的氧化物与Al、Ni、Cr、和不锈钢粉末中的至少一种所组成的金属陶瓷复合涂层；

所述抗氧化层通过热喷涂、浆料涂覆、或物理气相沉积法形成；所述抗氧化层的厚度为1～1000μm。

9.根据权利要求1所述的中高温热电模块，其特征在于，所述气凝胶隔热层为：

选自SiO₂气凝胶、Al₂O₃气凝胶、和ZrO₂气凝胶中的任意一种或任意两种以上的复合材料；

由选自SiO₂气凝胶、Al₂O₃气凝胶、和ZrO₂气凝胶中的至少一种气凝胶与纤维复合形成的纤维复合气凝胶，所述纤维为硅酸铝陶瓷纤维、氧化锆陶瓷纤维、氧化铝陶瓷纤维、和/或玻璃纤维；或者

由选自SiO₂气凝胶、Al₂O₃气凝胶、和ZrO₂气凝胶中的至少一种气凝胶与陶瓷粉体复合形成的陶瓷粉体复合气凝胶，所述陶瓷粉体为氧化铝陶瓷粉体、氧化硅陶瓷粉体、氧化锆陶瓷粉体、氧化铬陶瓷粉体、氧化铈陶瓷粉体、氧化镱陶瓷粉体、和/或氮化硅陶瓷粉体；

所述气凝胶隔热层的厚度为50～2000μm。

10.根据权利要求9所述的中高温热电模块，其特征在于，所述气凝胶隔热层含有红外屏蔽剂。

11.根据权利要求2所述的中高温热电模块，其特征在于，所述扩散阻挡缓冲层由Mo、W、Ti、Nb、Ta、和Cr中的至少一种组成；所述扩散阻挡缓冲层通过聚合物辅助沉积或磁控溅射形成；所述扩散阻挡缓冲层的厚度为1～1000μm。

12.根据权利要求1所述的中高温热电模块，其特征在于，所述电极为Mo-Cu电极、W-Cu电极、Ni基合金电极或Ti-Al电极；所述电极通过真空钎焊或电弧喷涂形成。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的中高温热电模块，其特征在于，所述两个热电块通过经复合有选自SiO₂气凝胶、Al₂O₃气凝胶和ZrO₂气凝胶中的至少一种气凝胶的粘结剂粘结至所述绝缘支撑板。