[发明专利]一种用于温差发电器的合金丝及其制备工艺

说明书

本发明涉及发电设备领域，特别涉及一种用于温差发电器的合金丝及其制备工艺，解决了现有技术中利用燃气进行发电的效率较低的问题，其技术方案要点是，一种用于温差发电器的合金丝，采用镍硅镁合金制成，包括质量分数为3.5％‑4％的硅，0.1％‑0.5％的钴，0.1％‑0.3％的铁，0.1％‑0.3％的镁，0.05％‑0.2％的钇，0.1％‑0.5％的铌，0.1％‑0.5％的钒，0.1％‑0.25％的碳，其余为镍，通过提高合金丝的耐热性及高温下的稳定性，提高了合金丝的熔断温度；同时，通过提高合金丝的抗氧化性，避免了由于氧化而带来的合金丝阻值增大，确保了合金丝的导电性能良好。

技术领域

本发明涉及发电设备领域，特别涉及一种用于温差发电器的合金丝及其制备工艺。

背景技术

发电是利用发电动力装置将水能、化石燃料的热能、核能以及太阳能、风能、地热能、海洋能等转换为电能。其中利用化石燃料的热能发电的方式是使用最为普遍的一种方式，而现有的化石燃料发电的发电效率通常较低，同时也会产生一定的污染。

而燃气发电是利用化石燃料发电中最稳定的发电方式之一，现有技术中的燃气发电机组主要分为两种，一种是联合循环燃气轮机，一种是燃气内燃机，其共同点是将内能转化为动能再转化为电能的一种发电模式。而每一次能量间的转换都会产生一定的能量损耗，而通过内能→动能→电能的发电方式，进行了两次能量转换，也就产生了两次能量损耗，因而通常的发电效率小于50％，而冷热电三联发电系统由于其结构复杂，成本较高，在一些小型的发电站难以推广使用。

为此，现有技术中，发明了温差发电器，没有转动部件，体积小、寿命长，利用塞贝克效应，将热能直接转换成电能，从而提高了发电效率。在使用时，将一个p型温差电元件和一个n型温差电元件在热端用金属导体电极连接起来，在其冷端分别连接冷端电极，就构成了一个温差单体或单偶。而连接p型温差电元件和n型温差电元件的金属导体电极，常常由于在高温条件下工作而发生熔断，因而使用不便。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于温差发电器的合金丝及其制备工艺，其优势在于，高温稳定性强，不易发生熔断。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于温差发电器的合金丝，采用镍硅镁合金制成，包括质量分数为3.5％-4％的硅，0.1％-0.5％的钴，0.1％-0.3％的铁，0.1％-0.3％的镁，0.05％-0.2％的钇，0.1％-0.5％的铌，0.1％-0.5％的钒，0.1％-0.25％的碳，其余为镍。

通过采用上述技术方案，通过提高合金丝的耐热性及高温下的稳定性，提高了合金丝的熔断温度；同时，通过提高合金丝的抗氧化性，避免了由于合金丝内部氧化而带来的合金丝阻值增大，确保了合金丝的导电性能良好。

通过加入硅和镁，合金的表面容易形成硅镁复合氧化膜，相对于普通的氧化镁膜，致密度更大，抗氧化性极强；同时，镁与硅形成了镁硅二元合金，具有软α-镁和硬相硅，耐磨性能良好，温度升高后不会产生强化溶解或聚集的现象，具有良好的耐热性。

通过加入铁后，提高了合金丝的韧性。

通过加入镁后，极大的提升了用于温差发电器的合金丝的抗氧化性，表面形成了致密的氧化镁膜，尤其是在高温状态下，氧化镁膜热稳定性好，可防止氧化的持续进行；同时，镁具有细化晶粒的效果，提高合金丝的耐高温腐蚀能力。

通过加入钇，加速合金中镁的扩散，提高了氧化镁膜的形成速度；同时，在镁钇氧化膜与合金基体的交界处，钇的氧化物呈树枝状向基体分布，起到“钉扎”作用，弥散分布的钇氧化物引起了空位陷阱效应，从而提高了氧化膜与基体的结合的强度，从而提高了合金的抗氧化性；与此同时，钇镁复合氧化膜，相对于普通的氧化镁膜，抗氧化性更强，稳定性更强，提高了合金丝的在高温下的稳定性。