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來源: 發(fā)布時間:2022-07-21

    輕稀土包括:鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓。重稀土包括:鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、鈧。作為本發(fā)明的一種典型實施例,具體的氧化物熱電發(fā)電模塊的制備方法包括:1:氧化物組件的制備1-1:P型氧化物組件Ca3Co4O9的制備利用固相反應方法制備Lu摻雜的(Ca1-xLux)3Co4O9(x=)氧化物樣品。起始原料采用分析化學試劑Lu2O3(純度%)、Co2O3(純度99%)、CaCO3(純度99%)等,按化學計量比稱量配料,經(jīng)過混合、預燒、粉碎、成型、排膠、燒結等熱電氧化物陶瓷的制備流程,制備得到Lu摻雜的(Ca1-xLux)3Co4O9氧化物樣品。1-2:N型氧化物組件CaMnO3的制備利用固相反應方法制備(x=)陶瓷樣品。起始原料采用分析化學試劑CaCO3(純度99%)、MnO2(純度%)、Yb2O3(純度%)、Dy2O5(純度%)等,按化學計量比稱量配料,經(jīng)過混合、預燒、粉碎、成型、排膠、燒結等傳統(tǒng)熱電氧化物陶瓷的制備流程,制備得到。當然本領域技術人員在本發(fā)明的啟示下,將P型氧化物組件或N型氧化物組件氧化物樣本的參數(shù)、成分進行更改,以獲得相似的熱電發(fā)電結果,均屬于不需要付出創(chuàng)造性勞動的簡單替換,理應屬于本發(fā)明的保護范圍。2:氧化物組件切割本發(fā)明為方便氧化物樣品加工成型,將P型Ca3Co4O9氧化物制成薄圓片。 無源開關量信號指的是“開”和“關”的狀態(tài)時不帶電源的信號,一般又稱之為干接點。靜安區(qū)配套模擬量輸出/輸入模塊3WL12203CB664GA4ZK07R21T40

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    造成連接不良,構件松動,造成電阻變大,甚至產(chǎn)生斷裂等不可恢復性損壞。現(xiàn)有的熱電模塊以合金材料為基礎,在導熱板和合金熱電材料之間敷以焊料,通過升降溫過程使焊料固化,達到將合金熱電材料和導熱板連接起來的目的。合金材料本身制備溫度較低(<800℃),使用的焊料融化溫度也低(<600℃),不能適用于高溫和大溫差的熱電發(fā)電領域。即使在較低溫度的熱電發(fā)電領域,合金熱電材料也存在容易氧化、成本高、含有重金屬等問題。技術實現(xiàn)要素:本發(fā)明為了解決上述問題,提出了一種氧化物熱電發(fā)電模塊、系統(tǒng)及制備方法,本發(fā)明能夠獲得較好的熱電發(fā)電性質(zhì),實現(xiàn)了器件自身及使用過程的綠色環(huán)保和低成本。本發(fā)明的一種目的是提供一種氧化物熱電發(fā)電模塊,該模塊為π型組件,用氧化物組件取代傳統(tǒng)合金組件,具有耐高溫、可應用于大溫差、不易氧化、高溫性能穩(wěn)定等優(yōu)點。本發(fā)明的第二目的是提供一種基于上述發(fā)電模塊的發(fā)電系統(tǒng),本系統(tǒng)可以獲得較好的熱電發(fā)電性質(zhì)與效率,能夠為火力發(fā)電站等場合的廢熱利用提供良好的解決方案。本發(fā)明的第三目的是提供一種制備上述氧化物熱電發(fā)電模塊的方法,本方法操作簡單、成本投入小且需要的制備環(huán)境簡單。江蘇西門子模擬量輸出/輸入模塊RS485-Modbus-RTU這樣它就會需要一些具有特殊功能模塊。。

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    同時將導線——熱電陶瓷或是銀漿——熱電陶瓷的連接方式改進為銀漿——金屬絲網(wǎng)——熱電陶瓷的方式,增強了π型模塊的連接穩(wěn)定性、抗壓能力以及抗應力能力,提高了實用價值。附圖說明構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進一步理解,本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請,并不構成對本申請的不當限定。圖1是本發(fā)明的4個3π模塊組件串聯(lián)后兩端的溫差隨高溫端溫度的變化規(guī)律;圖2(a)和圖2(b)分別是本發(fā)明的4個3π模塊組件分配到兩個不同功率的電爐上輸出電壓隨溫差的變化規(guī)律;圖3(a)和圖3(b)分別是本發(fā)明的3π模塊組件分配到兩個不同功率的電爐上輸出功率隨溫差的變化規(guī)律;圖4是本發(fā)明氧化物熱電發(fā)電模塊的示意圖;圖5是本發(fā)明單個π模塊的氧化鋁導熱板銀漿涂抹區(qū)域示意圖;圖6是本發(fā)明3個π模塊的氧化鋁導熱板銀漿涂抹區(qū)域示意圖;圖7為本發(fā)明3個π模塊連接示意圖。具體實施方式:下面結合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步說明。應該指出,以下詳細說明都是例示性的,旨在對本申請?zhí)峁┻M一步的說明。除非另有指明,本文使用的所有技術和科學術語具有與本申請所屬技術領域的普通技術人員通常理解的相同含義。需要注意的是。

    本發(fā)明涉及一種氧化物熱電發(fā)電模塊、系統(tǒng)及制備方法。背景技術:現(xiàn)有火力發(fā)電機組對化石燃料中化學能的利用效率只能達到40%左右,隨著化石能源的逐漸枯竭,如何提高廢熱利用率,實現(xiàn)對化石能源的較大化利用正越來越受到人們的關注。而熱電發(fā)電,作為一種新型的能源利用形式,為火力發(fā)電站等場合的廢熱利用提供了一個良好的解決方案。熱電發(fā)電是熱電材料的一個重要應用。熱電發(fā)電模塊是熱電發(fā)電的基本單元,由發(fā)電組件、電極及導熱板構成。目前應用于發(fā)電的熱電模塊主要以合金材料為主,合金熱電模塊由于轉(zhuǎn)換效率較高、工藝成熟,已經(jīng)在太空探索等特殊領域得到了應用。但其存在成本高、熔點低、易氧化、含有重金屬等問題,尤其不宜應用于大溫差和高溫熱電發(fā)電領域。而氧化物材料相對來講具有成本低、不含重金屬、適用溫度高、可建立大溫差等優(yōu)點,因此開發(fā)氧化物熱電材料,使之能應用于高溫熱電發(fā)電領域,成為當前熱電發(fā)電模塊的發(fā)展趨勢。同時,現(xiàn)有的熱電模塊,在溫度差值大的條件下多存在模塊本身連接強度不穩(wěn)定,電阻大、在使用過程中會造成不可恢復性損壞的問題,在具體使用中,因為起連接作用的焊料融化溫度低,在反復受熱的工作情況下,焊點部分軟化或融化。 熱電阻在工作時輸出的電阻信號就屬于模擬信號,因為在任何情況下被測溫度都不可能發(fā)生突跳。

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       SIMATIC是一款可解決各行業(yè)自動化任務的可靠基本自動化系統(tǒng),包括標準硬件和軟件組件,并將用于定制擴展的所有選件完全公開SIMATIC系列產(chǎn)品包括以下組件,彼此之間可相互補充:可編程控制器分布式I/O編程器SIMATIC軟件小型自動化解決方案套件基于組件的自動化泅渡:現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要而產(chǎn)生的,可編程序控制器的分西門子PLCS7-200系列西門子PLCS7-200系列類也必然要符合現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求。一般來說可以從三個角度對可編程序控制器進行分類。其一是從可編程序控制器的控制規(guī)模大小去分類,其二是從可編程序控制器的性能高低去分類,其三是從可編程序控制器的結構特點去分類。輸入信號范圍為DC-20~+20mA,輸入陰抗2509,分辨率為20uA。嘉定區(qū)模塊模擬量輸出/輸入模塊RS485-Modbus-RTU

開關量分為有源開關量信號和無源開關量信號,有源開關量信號指的是“開”與“關”的狀態(tài)是帶電源的信號。靜安區(qū)配套模擬量輸出/輸入模塊3WL12203CB664GA4ZK07R21T40

    將上述制成的三個π組件在高溫下燒結固化。燒結固化的方式如下:將3π組件放入加熱箱中,從室溫開始加熱,經(jīng)過180min緩慢將溫度升到850℃,然后在850℃下保溫60min,結束加熱,自動降溫至室溫,模塊燒結固化完成。多個3π模塊組件的串聯(lián)為得到較好的熱電發(fā)電效果,實際應用中要將若干個3π模塊組件串聯(lián)。本發(fā)明中通過銅片將銅導線夾持在每個3π模塊組件之間,實現(xiàn)將4個3π模塊組件串聯(lián)。對搭建的熱電發(fā)電系統(tǒng)進行測試實驗,在實驗中在模塊的一端加熱,另一端自然散熱。本測試中使用多功能數(shù)據(jù)掃描卡配合KEITHLEY2010測試熱電發(fā)電模塊兩端的溫度和輸出電壓,以10s為間隔用KEITHLEY2010記錄下模塊的輸出電壓。實驗中將4個3π模塊組件每兩個分為一組,共兩組,分別放置在2kW和1kW的電爐上。以電爐作為熱源,緊貼電爐的一端為高溫端,另一端自然散熱,為低溫端。圖1所示為4個3π模塊組件串聯(lián)后兩端的溫差隨高溫端溫度的變化規(guī)律。由圖中可以看到,隨著該熱電發(fā)電模塊高溫端溫度不斷升高,模塊高溫端和低溫端的溫度差也逐漸增加。測試過程中作為熱源的兩個電爐固定功率,持續(xù)給各自的2個3π模塊組件供熱。模塊兩端的溫差也受到電爐加熱功率的影響,從圖中可以看到。對于2kW電爐。 靜安區(qū)配套模擬量輸出/輸入模塊3WL12203CB664GA4ZK07R21T40