高温薄膜和冷等静压处理获得，以验证本发明不仅获得接近块材的电导率s从而提高其热电性能的优点:
如图1所示，为本发明的工艺流程示意图，包括有柔性基片I，电极2，掩模3，热电厚膜4，耐高温薄膜5。
[0019]P型Bi2Te3基合金条状试样的长、宽、厚分别为29.3mm,3.5mm和2.1mm，室温下，使用四端法，用精密LCR自动平衡电桥以60Hz的交流信号测得试样的电阻为0.116欧姆，计算得到电导率s为343S/cm ;室温下，条状试样一端以PTC加热片进行加热，用多路巡检仪测量试样两端的电势差D嚇两端温差D 变化过程，其斜率为热电系数S (如图2所示)，由图2的数据可以得到，热电系数5为382mV/K，计算得到功率因子办为50mW/cmXK2。
[0020]把P型Bi2Te3基合金条状试样粉碎研磨后过200目筛，与乙基纤维素和松油醇混合研磨成粘度合适的热电厚膜浆料，其中乙基纤维素和P型Bi2Te3基合金粉末的质量比例为0.52%，使用厚度为0.1Omm厚的胶片掩模3，把热电厚膜浆料印刷在印有银电极2的云母基片I上，云母基片的厚度为0.20mm，移去掩模3后，获得成型的热电厚膜4，热电厚膜4充分干燥后不自行脱落，使用耐高温的Kapton (聚酰亚胺)薄膜5有粘胶的一面对热电厚膜4进行紧密覆盖，Kapton (聚酰亚胺)薄膜5的厚度为0.055mm，然后经过1MPa保压I分钟的冷等静压处理，获得长、宽、厚(扣除云母基片和Kapton薄膜厚度)分别为25.2mm,4.0mm和
0.027mm的P型Bi2Te3基合金热电厚膜。室温下，使用四端法，用精密LCR自动平衡电桥以60Hz的交流信号测得试样的电阻为13.4欧姆，计算得到电导率s为174S/cm。由于热电颗粒充分而且紧密地接触，与P型Bi2Te3基合金条状试样相比，热电厚膜的电导率s仅下降一半。室温下，热电厚膜试样一端以PTC加热片进行加热，用多路巡检仪测量试样两端的电势差D _两端温差D啲变化过程，其数据曲线如图3所示，由图3的数据可以得到，热电系数5为385mV/K，与P型Bi2Te3基合金条状试样相比，热电厚膜的热电系数5几乎不变，计算得到功率因子为26mW/cmXK2。
[0021]通过以上的实施例可以看出，本发明使用的聚合物比例，仅使印刷在印有电极的柔性基片上的热电厚膜浆料干燥后不自行脱落，热电厚膜浆料充分干燥后使用耐高温薄膜有粘胶的一面进行紧密覆盖，经过冷等静压处理获得性能优良的热电厚膜。在聚合物的比例和冷等静压处理的双重作用下，热电颗粒充分而且紧密地接触，电导率s为174S/cm，热电系数5为385mV/K，功率因子Ss为26mW/cmXK2，本发明制备的热电厚膜获得接近块材的电导率s，具有较高的热电性能。
[0022]显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
【主权项】
1.一种热电厚膜制备的方法，其特征在于，热电厚膜浆料由热电材料颗粒、聚合物和有机溶剂组成，使用的聚合物比例，仅使印刷在印有电极的柔性基片上的热电厚膜浆料干燥后不自行脱落，热电厚膜浆料充分干燥后使用耐高温薄膜有粘胶的一面进行紧密覆盖，经过冷等静压处理获得性能优良的热电厚膜，热电颗粒充分而且紧密地接触，获得接近块材的电导率S并保护热电厚膜长时间工作在室温至230°C不易氧化的效果。2.根据权利要求1所述的一种热电厚膜制备的方法，其特征在于:所述的热电材料颗粒是P型或N型Bi2Te3基合金等室温附近热电性能良好的热电材料颗粒。3.根据权利要求1所述的一种热电厚膜制备的方法，其特征在于:所述的聚合物是聚苯乙烯或乙基纤维素等聚合物。4.根据权利要求1所述的一种热电厚膜制备的方法，其特征在于:所述的有机溶剂是甲苯、柠檬烯、松油醇等有机溶剂。5.根据权利要求1所述的一种热电厚膜制备的方法，其特征在于:所述的柔性基片是云母片等能承受等静压处理且热导率低、耐高温的基片。6.根据权利要求1所述的一种热电厚膜制备的方法，其特征在于:所述的印刷是掩膜印刷、丝网印刷、喷涂、打印等印刷方法。7.根据权利要求1所述的一种热电厚膜制备的方法，其特征在于:所述的使用的聚合物比例，是仅使印刷在柔性基片上的热电厚膜浆料干燥后不自行脱落的最低聚合物比例。8.根据权利要求1所述的一种热电厚膜制备的方法，其特征在于:所述的耐高温薄膜是Kapton薄膜(聚酰亚胺薄膜)等能承受等静压处理且一面有粘胶的耐高温薄膜。9.根据权利要求1所述的一种热电厚膜制备的方法，其特征在于:所述的使用耐高温薄膜有粘胶的一面进行紧密覆盖是耐高温薄膜有粘胶的一面面向热电厚膜进行覆盖，而且覆盖后耐高温薄膜无明显气泡。10.根据权利要求1所述的一种热电厚膜制备的方法，其特征在于:所述的冷等静压处理是室温下对充分干燥并紧密覆盖耐高温薄膜的热电厚膜作IMPa以上并保压10秒以上的等静压处理； 所述的电极是印刷在柔性基片上的银电极等或粘在耐高温薄膜有粘胶的一面，然后面向热电厚膜进行覆盖的铜箔、银箔等电极。
【专利摘要】本发明涉及一种热电厚膜制备的方法。本发明的热电厚膜浆料由热电材料颗粒、聚合物和有机溶剂组成，本发明使用的聚合物比例，仅使印刷在柔性基片上的热电厚膜浆料干燥后不自行脱落，热电厚膜浆料充分干燥后使用耐高温薄膜有粘胶的一面进行紧密覆盖，经过冷等静压处理获得性能优良的热电厚膜。由于本发明聚合物的比例是仅使印刷在柔性基片上的热电厚膜浆料干燥后不自行脱落的最低比例，热电厚膜在柔性基片上的附着和成型由紧密覆盖的耐高温薄膜和冷等静压处理获得，热电颗粒充分而且紧密地接触，不仅获得接近块材的电导率s从而提高其热电性能，而且由于耐高温薄膜的保护，热电厚膜即使长时间工作在室温至230oC也不易氧化。
【IPC分类】H01L35/34
【公开号】CN105024007
【申请号】CN201510352375
【发明人】林国淙, 丁喜冬
【申请人】中山大学
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年6月24日