[发明专利]一种热电器件单元的制作方法

权利要求书

1.一种热电器件单元的制作方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

S1：提供一模具，所述模具包括一设有通孔的主体、设置于所述通孔内可上下移动的上压头和下压头、及设置于所述上压头和下压头之间并与所述上压头相配合的间隔件；所述间隔件包括一方环型边框及设置于所述边框内的至少一个隔板；所述隔板将所述边框所围空间分割为至少一对空隙；所述空隙上下贯通；所述上压头包括盖体及连接于所述盖体下方的至少一对与所述空隙相配合的压脚；所述主体、上压头及下压头由石墨制成，所述间隔件由陶瓷材料制成；

S2：将高温端电极材料铺设于所述通孔中所述下压头的上表面，然后在所述通孔内放入所述间隔件，在每一对缝隙中分别填入P型热电材料及N型热电材料；再盖上所述上压头；所述间隔件将P型热电材料与N型热电材料彼此分离；

S3：将所述模具放入热压炉进行加压烧结，在制备热电材料的同时实现P、N型热电材料与高温端电极的相连，得到π型热电器件单元块体。

2.根据权利要求1所述的热电器件单元的制作方法，其特征在于：于所述步骤S2中，将电极材料铺设于所述通孔中所述下压头的上表面之后，接着在所述电极材料上表面铺设阻挡增强层材料，然后再在所述通孔内放入所述间隔件，在每一对缝隙中分别填入P型热电材料及N型热电材料；再盖上所述上压头。

3.根据权利要求2所述的热电器件单元的制作方法，其特征在于：将所述阻挡增强层材料以粉末、薄膜或箔片形式铺设于所述电极材料层上表面。

4.根据权利要求2所述的热电器件单元的制作方法，其特征在于：所述阻挡增强层材料包括Mo、W、Ti、Al、Nb、Ta或Ni元素中的一种或多种。

5.根据权利要求1或2所述的热电器件单元的制作方法，其特征在于：所述间隔件中设置有一对长条形空隙，于所述步骤S3之后，进一步切割所述电极材料、P型热电材料及N型热电材料，得到若干单个的π型热电器件单元。

6.根据权利要求1或2所述的热电器件单元的制作方法，其特征在于：所述间隔件中设置有至少两对空隙，于所述步骤S3之后，进一步切割所述电极材料，得到至少两个单个的π型热电器件单元。

7.根据权利要求1或2所述的热电器件单元的制作方法，其特征在于：所述间隔件中设置有一对空隙，于所述步骤S3中，得到的所述π型热电器件单元块体为单个的π型热电器件单元。

8.根据权利要求1或2所述的热电器件单元的制作方法，其特征在于：所述间隔件为一体成型结构。

9.根据权利要求1或2所述的热电器件单元的制作方法，其特征在于：于所述步骤S2中，将所述电极材料以粉末或块体形式铺设于所述下压头上表面。

10.根据权利要求1或2所述的热电器件单元的制作方法，其特征在于：于所述步骤S2中，铺设的所述P型热电材料及N型热电材料为粉末或预制块体。

11.根据权利要求1或2所述的热电器件单元的制作方法，其特征在于：于所述步骤S1中，还包括对所述模具进行清洗和喷洒脱模剂的步骤，于所述步骤S3中烧结完毕后，直接从所述模具中取出所述π型热电器件单元块体。

12.根据权利要求1或2所述的热电器件单元的制作方法，其特征在于：于所述步骤S3中，采用放电等离子烧结、热电阻加热加压烧结或感应加热加压烧结方法得到π型热电器件单元块体。

13.根据权利要求1或2所述的热电器件单元的制作方法，其特征在于：于所述步骤S2中，在每一对缝隙中分别填入P型热电材料及N型热电材料后，接着分别在所述P型热电材料及N型热电材料上表面铺设冷端电极材料，然后再盖上所述上压头。

14.根据权利要求1或2所述的热电器件单元的制作方法，其特征在于：所述陶瓷材料包括氧化铝基陶瓷、氮化硅基陶瓷、碳化硅基陶瓷中的一种或至少两种。