[发明专利]热电堆制作工艺

说明书

本发明提供了一种热电堆制作工艺，该工艺包括以下步骤：(一)母板制作；(二)电镀；(三)热电堆组装。本发明的热电堆制作工艺采用电镀法制备热电结，可实现多个热电结的单次批量成型制作，且单次制作热电结的数量可调，具有热电结制作效率高、参数一致性好等特点。与此同时，由于采用了先制作母板，后电镀成型的制作工艺；因此有效避免了先形成热电结，后组装母板的制作工艺对热电结造成的破坏，显著提高了成品率。另外，本发明电镀过程中形成热电结的金属可以为阳极金属溶解所等量补充，因此镀液组成不因电镀过程改变，确保了镀液的稳定性，镀液可循环使用。

技术领域

本发明属于热电堆领域，特别涉及一种热电堆制作工艺。

背景技术

量热法可用于各种产热样品的热功率测量，是一种准确度较高的NDA分析方法，广泛应用于化学能、生物能以及放射性衰变能等的测量。热电堆是量热法测量媒介——热电堆式量热计的核心部件，其利用汤姆逊效应产生温差电势，将样品的发热功率有效转化为可测量热电势信号，能够方便的实现微量甚至痕量热功率的精确测量。热电堆的性能直接关系着量热计测量限值及精度，而不同工艺制得的热电堆性能差异显著。

热电堆是由多个热电结组成的测温装置，每个热电结由两种不同材料的热电极组成。虽然任意两种导体(或半导体)都可以制成热电结，但作为实用的测温元件，热电结选材要综合考虑热电势率、稳定性、电导率、电阻温度系数、比热、工艺、互换性及价格等诸多因素。热电结多采用以下几种焊接方法制作：电弧焊接、氢弧焊接、气焊、碳粉焊接、盐水焊接、锡膜焊接等，所有焊接方法均存在着一定的缺陷和局限性，其中：电弧焊接在焊接点及附近电极上易渗碳沾污；氢弧焊接所需设备费用昂贵，不适于普通实验室使用；气焊操作难以掌握，易引起热电偶接点脆断；盐水焊接对电极材料具有选择性，不能采用会在氯化钠溶液中被电解的金属。热电堆成型涉及热电结的批量制作，工艺难易繁简对制作周期影响极大。目前普遍采用的逐点制作工艺，涉及到制作点数较多的热电结对时，将耗费大量人力及工期，且单点参数一致性难以保障，成品率也会受到影响。

发明内容

为了解决现有热电堆制作工艺存在的上述问题，本发明提供了一种热电堆制作工艺，该工艺包括以下步骤：

(一)母板制作

所述母板由基体线材和支撑板构成，所述支撑板的边缘开有绕线槽；将所述基体线材沿所述绕线槽绕制在所述支撑板上制成母板；绕制过程中，采用隔离物将所述基体线材需镀覆部分与所述支撑板隔开，绕制完成后，撤除所述隔离物；

(二)电镀

将所述母板置入盛有镀液的电镀槽中，调整所述母板位置使所述基体线材需镀覆部分浸入所述镀液；电镀后，制得热电堆单元；

(三)热电堆组装

将若干所述热电堆单元按照顺序联结，且相邻热电堆单元之间均采取绝缘措施，组装成热电堆。

根据一个实施例，所述支撑板上还开有镀液隔离槽，所述镀液隔离槽为在所述支撑板上对应于热电结位置开设的槽体；电镀过程中保持镀液液面始终位于所述镀液隔离槽内，且镀液不与所述镀液隔离槽的上缘相接触。

根据一个实施例，所述支撑板上可以设置基体线材引出线固定孔。

根据一个实施例，所述支撑板可以为条形板材或环形板材。

根据一个实施例，从所述基体线材上等间隔引出电镀并联引线，每条电镀并联引线均与所述电镀所用电源负极相连接。

根据一个实施例，所述电镀采用的导线选择与基体线材同质材料。

根据一个实施例，所述母板在电镀前可以进行预处理，以保障所形成镀层质量。

根据一个实施例，所述母板在电镀后可以进行后处理，以保证清洁。

根据一个实施例，所述电镀为在所述基体线材相应部分电镀铜。