Способ коммутации высокотемпературных термоэлементов

Изобретение относится к области термоэлектрического приборостроения и может быть использовано для коммутации секций, изготовленных из разных термоэлектрических материалов (ТЭМ), в составных многосекционных высокотемпературных термоэлементах (ТЭ), используемых в термоэлектрических генераторах. Предложен способ коммутации высокотемпературных термоэлементов, ветви которых состоят из нескольких секций, одна из которых изготавливается из ТЭМ на основе SiGe, другие из ТЭМ на основе PbTe или GeTe, с помощью соединения Ni-In. Перед нанесением металлических контактных слоев поверхности секций ТЭМ подвергают механической обработке до шероховатости, не превышающей толщины формируемых слоев, затем проводят химическую обработку поверхности, для PbTe в 30% растворе HNO3 и для SiGe в 5% растворе NH4HF2 при комнатных температурах, для GeTe в 30% NaOH при температуре 45-60°С. На обработанные поверхности секций ТЭМ наносят барьерные слои Mo методом магнетронного распыления толщиной 200 - 300 нм, затем наносят слои Ni методом химического осаждения в составе соединения Ni-P из раствора NiCl2×6H2O; 23 г/л; NaH2PO2 35 г/л; NH4Cl 50 г/л; NH4OH 50 мл/л; Na3C6H5O7 96 г/л; NaNO3 0.05 г/л при pH 8-9 и температуре 80-90°С, после чего на одну из секций наносят слой In методом магнетронного напыления, при этом соотношение толщин осаждённых слоёв Ni-P и In должно быть (20÷120) к 1, после чего проводят бондинг секций с нанесёнными слоями при давлении 9,0 - 11,0 МПа и температуре 550 - 600°С, с образованием твёрдого раствора In-Ni. Предложенный способ позволяет получать механически прочные, термостабильные коммутационные соединения секций, изготовленных из SiGe, PbTe и GeTe в высокотемпературном многосекционном ТЭ. Соединения обладают временной термической стабильностью при температурах до 900 °С, сохраняя низкие значения удельного сопротивления, удельного контактного сопротивления и высокую адгезионную прочность.