铁电陶瓷微制冷器及其制备方法技术

一种铁电陶瓷微致冷器及其制备方法。其特征在于微致冷器采用了“双级复叠”的致冷结构，制备本发明专利技术微致冷器采用具有高电生热效应的弛豫性Ｐｂ（Ｍｇ↓［１／３］Ｎｂ↓［２／３］）Ｏ↓［３］与ＰｂＴｉＯ↓［３］（ＰＴ）（简称ＰＭＮＴ）固溶体的溶胶－凝胶（Ｓｏｌ－Ｇｅｌ）湿法制备方法，并采用新的物化减薄方式和电生热性能检测手段。本发明专利技术的湿法Ｓｏｌ－Ｇｅｌ制备方法，可有效抑制后续烧结过程中焦绿石相的形成，解决了现有技术的干法陶瓷混料过程中混料不均引起成分偏析及引入金属离子杂质等问题，成瓷条件低于常规ＰＭＮＴ陶瓷制备工艺。本发明专利技术的铁电陶瓷微致冷器重量轻、体积小、无噪声、无污染，结构简单，可通过施加电场直接致冷，无需使用致冷剂；致冷启动快，致冷效率高，尤其适用于微尺度器件的小功率致冷。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种微致冷器及其制备方法，特别涉及。
技术介绍
目前广泛应用于微致冷器的的各种致冷方式，如对工质材料进行机械压缩及施加电场和磁场，主要基于以下三种原理1)半导体碲化铋基pn结致冷，源于珀耳帖(Peltier)效应，但归根结底源于载流子跃迁过程中的势垒高度变化；2)相变致冷，源于诱导条件下物质相变潜热变化，如冰盐相变冷却、干冰相变冷却、液体蒸发冷却及其他固体升华冷却等，已于上世纪90年代被淘汰的氟里昂(CFC)致冷以及目前普遍采用的溴化锂致冷就是典型的气-液相变致冷；3)熵变致冷，源于诱导条件下物质绝热熵变效应，如磁致冷就是典型的熵变致冷。严格意义上说，相变致冷其实也应属于熵变致冷，是一种物质形态发生变化的熵变形式。其他一些致冷方式如节流致冷、脉冲管致冷、辐射致冷及热声致冷等都因应用于一些较极端条件而未能推广使用。为寻求新的应用于室温范围的致冷途径，上世纪80年代出现了绝热去磁致冷，并一度成为热门。美国、法国及日本等在低温(mK至20K范围)磁致冷研究领域掌握了较成熟的技术，制造了致冷器件，目前正寻求合适的磁致冷工质材料以提高其在室温范围的致冷能力和效率。但磁致冷技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁电陶瓷微致冷器，其特征在于双层铁电陶瓷片［２］通过低温共熔陶瓷工艺耦合，形成“双级”结构，两块“双级”结构的铁电陶瓷片［２］在集热云母片［４］正反两面与云母片叠合，每一层铁电陶瓷片［２］上下表面均披Ｓｎ／Ａｇ［１］电极，“双级”结构共用一层Ｓｎ／Ａｇ电极；导热硅脂位于铁电陶瓷片所涂覆的底层Ｓｎ／Ａｇ电极［１］与云母片［４］之间；两块“双级”结构在云母片［４］正反面位置相对应。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘少波，李艳秋，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]