X-meritan fabrica materiales termoeléctricos extruidos basados en materiales de solución sólida Bi2Te3-Sb2Te3 para elementos de refrigeración termoeléctricos, módulos Peltier y componentes de control de temperatura.
Son materiales semiconductores basados en Bi2Te3 procesados mediante tecnología de extrusión para obtener estructuras densas, de grano fino y texturizadas.
En comparación con los métodos tradicionales de preparación basados en fusión, el procesamiento por extrusión mejora la unión de los granos mediante la deformación plástica, mejorando el rendimiento del procesamiento mecánico y manteniendo las propiedades termoeléctricas.
Los principales sistemas materiales incluyen:
● Aleaciones termoeléctricas Bi2Te3-Sb2Te3: se utilizan para aplicaciones de enfriamiento termoeléctrico cerca de la temperatura ambiente.
● Materiales termoeléctricos tipo N: combinados con materiales tipo P para formar pares termoeléctricos.
● Materiales termoeléctricos tipo P: Proporcionan características eléctricas complementarias en estructuras TEC.
Las aplicaciones incluyen:
● Elementos de refrigeración termoeléctricos: Componentes semiconductores para sistemas de refrigeración Peltier.
● Módulos Peltier: Dispositivos de refrigeración basados en elementos termoeléctricos.
● Componentes Micro TEC: Estructuras termoeléctricas delgadas para equipos compactos.
● Estructuras TEC de múltiples etapas: Estructuras de enfriamiento en capas que requieren un rendimiento constante de los elementos.
● Dispositivos de control de temperatura: Componentes para sistemas de regulación térmica.
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Parámetro |
Especificación |
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Sistema de materiales |
Bi2Te3-Sb2Te3 |
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Tipo de material |
Materiales termoeléctricos tipo N/tipo P |
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Longitud del lingote extruido |
120mm / 240mm |
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Diámetro del lingote extruido |
25mm/30mm/35mm |
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Conductividad eléctrica |
870–1430 ohmios⁻¹cm⁻¹ |
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Estructura de materiales |
Estructura de textura densa |
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Capacidad de procesamiento de chips finos |
Hasta 0,2 mm |
Las propiedades mecánicas afectan los procesos de corte, rebanado, adelgazamiento y ensamblaje durante la fabricación de TEC. El procesamiento de extrusión mejora la unión intergranular mediante la deformación plástica y reduce los defectos estructurales durante el mecanizado.
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Propiedad mecánica |
Material tipo N |
Material tipo P |
|
Resistencia a la compresión (MPa) |
54.0 |
66.0 |
|
Resistencia al corte (MPa) |
16.0 |
21.0 |
|
Módulo de Young (GPa) |
47.0 |
42.0 |
|
Relación de Poisson |
0.30 |
0.30 |
La resistencia del material permite procesar chips termoeléctricos con espesores de hasta 0,2 mm.
Características clave:
● Conductividad eléctrica: 870–1430 ohmios⁻¹cm⁻¹.
● Estructura del material: Estructura interna densa y uniforme.
● Orientación de la textura: orientación del grano controlada para lograr coherencia entre los elementos.
● Parámetro de rendimiento termoeléctrico: alcanza 2,9 × 10⁻³ en condiciones de vacío de 25 °C.
Los materiales tradicionales de fusión por zonas pueden lograr un rendimiento termoeléctrico, pero pueden tener limitaciones durante el corte y el adelgazamiento debido a las características de escisión.
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Artículo de comparación |
Materiales extruidos Bi2Te3-Sb2Te3 |
Materiales de fusión de zonas tradicionales |
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Estructura interna |
Estructura de textura densa |
Estructura cristalina direccional |
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Procesamiento mecánico |
Mayor resistencia durante el corte y raleo. |
Más sensible a los defectos relacionados con la escisión |
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Fabricación de virutas finas |
Admite componentes TEC de 0,2 mm de espesor |
Más difícil para el procesamiento ultrafino |
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Consistencia de materiales |
Uniformidad de textura controlada |
Depende de las condiciones de crecimiento de los cristales. |
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Aplicaciones |
Micro TEC, TEC multietapa, refrigeración de precisión |
Aplicaciones TEC convencionales |
Los dispositivos de refrigeración termoeléctricos requieren propiedades eléctricas, térmicas y mecánicas equilibradas.
Ventajas clave:
Capacidad de chip fino: la resistencia mecánica admite procesos de corte y adelgazamiento de chips termoeléctricos de hasta 0,2 mm.
Uniformidad estructural: las estructuras texturizadas mejoran la consistencia entre los elementos termoeléctricos utilizados en configuraciones TEC de múltiples elementos y múltiples etapas.
Estructura del material: la unión de granos mejorada ayuda a mantener la integridad del material durante los ciclos repetidos de calentamiento y enfriamiento.
Estructura densa: las estructuras de materiales de alta densidad son adecuadas para componentes termoeléctricos compactos.
Enfriamiento de comunicación óptica: se utiliza para elementos termoeléctricos delgados en transceptores ópticos y sistemas de control de temperatura láser.
Aplicaciones:
● Enfriamiento del transceptor óptico: control de temperatura de los componentes ópticos.
● Control de temperatura del diodo láser: Regulación térmica para dispositivos láser.
● Módulos de comunicación de fibra: Estructuras de refrigeración compactas.
Estructuras de enfriamiento de múltiples capas: se utilizan cuando múltiples capas termoeléctricas requieren un rendimiento constante.
Aplicaciones:
● Estructuras termoeléctricas apiladas: Configuraciones TEC multicapa.
● Control de temperatura de alta precisión: Sistemas de regulación térmica.
● Sistemas de refrigeración compactos: aplicaciones de refrigeración en espacios limitados.
Lingotes extruidos de gran diámetro: se utilizan para componentes de refrigeración termoeléctricos de mayor tamaño.
Aplicaciones:
● Equipos de control de temperatura industrial: Gestión térmica localizada.
● Sistemas de refrigeración electrónicos: Control térmico de semiconductores.
● Equipos semiconductores: Refrigeración electrónica de precisión.
Componentes de refrigeración de precisión: se utilizan en refrigeración médica y equipos de control de temperatura de laboratorio.
Aplicaciones:
● Sistemas de refrigeración médica
● Equipo de control de temperatura de laboratorio
● Instrumentos de investigación
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Tipo de material |
Características principales |
Aplicaciones |
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Bi2Te3-Sb2Te3 |
Rendimiento termoeléctrico cerca de la temperatura ambiente |
Módulos TEC, componentes de refrigeración Peltier |
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Bi2Te3 tipo N |
Conductividad eléctrica y resistencia mecánica. |
Pares de elementos termoeléctricos |
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Tipo P Bi2Te3-Sb2Te3 |
Resistencia mecánica y características termoeléctricas. |
Estructuras de refrigeración TEC |
X-meritan integra la preparación de materiales termoeléctricos, el procesamiento de extrusión, el procesamiento de elementos y la integración de ensamblajes.
Procesos de fabricación:
● Preparación de materiales: Preparación de composiciones de materiales termoeléctricos.
● Procesamiento de extrusión: formación de estructuras texturizadas densas.
● Procesamiento de elementos: Cortar y dar forma a componentes termoeléctricos.
● Conexión Eléctrica: Procesamiento de soldadura y conexión.
● Integración de Montaje: Integración de estructuras termoeléctricas.
● Verificación del rendimiento: Inspección de los componentes procesados.
Equipo de producción:
● Horno de inmersión de estaño
● Máquina de moldeo oscilante por vibración
● Máquina de soldar
● Horno
● Máquina dispensadora
● Selladora automática
● Máquina cortadora
● Máquina de solidificación
● Equipo de soldadura por reflujo
● Máquina de impresión completamente automática
Los materiales termoeléctricos extruidos X-meritan se basan en materiales Bi2Te3-Sb2Te3 con propiedades eléctricas controladas, estructuras de textura densa y características mecánicas para la fabricación TEC.
Las especificaciones incluyen una conductividad eléctrica de 870 a 1430 ohmios⁻¹cm⁻¹, resistencia a la compresión de hasta 66 MPa, dimensiones de lingote extruido de 120 mm/240 mm de longitud y 25 mm/30 mm/35 mm de diámetro, y capacidad de procesamiento de viruta delgada de hasta 0,2 mm.
Los materiales se utilizan para la fabricación TEC, módulos Peltier, refrigeración de comunicaciones ópticas, control de temperatura médica y aplicaciones de gestión térmica de semiconductores.
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