книги из ГПНТБ / Поздняков, Б. С. Термоэлектрическая энергетика
.pdfтысяч штук. Таким образом, термоэлектрическая батарея является цепью из многочисленных контактных сопротивлений, которые от рицательно влияют на характеристики ТЭЭЛ.
При нагревании и охлаждении ТЭЭЛ его ветви, в особенности контактные слои, как указывалось выше, могут иметь большие гра диенты температур, а следовательно, механические напряжения, вызывающие образование трещин, расслоение и другие поврежде ния ТЭМ. При этом может резко увеличиться электрическое со
противление |
контактов и, таким образом, снизится мощность и |
|
к. п. д. |
ТЭЭЛ. Следует заметить, что эффективные ТЭМ часто очень |
|
хрупки, |
что |
осложняет создание ТЭЭЛ, устойчивых при длитель |
ной эксплуатации.
На горячем конце ТЭЭЛ имеет место диффузия разнородных ма териалов, которая приводит к изменению состава, ухудшению тер моэлектрических свойств ТЭМ и сокращению срока работыТЭЭЛ.
Коммутацию ТЭЭЛ в зависимости от особенностей ТЭМ и ТЭГ, и от срока службы осуществляют с помощью пайки, сварки, прес сования, механического прижатия и жидких контактов. Контакт ное сопротивление может колебаться в широких пределах: 3 —
5000 мком-см2. Контактные сопротивления |
подробно изучались |
|
в работах [21, |
22, 231. |
|
К о м м у т |
а ц и я п р е с с о в а н и е м . |
Коммутация к вве |
дению в ТЭМ металлических шин, которые соединяются с ТЭМ горя чим прессованием под давлением иногда в сотни килограммов на 1 см2.
Например, ТЭЭЛ на основе РЬТе спрессовывают с железными шинами. Такие ТЭЭЛ успешно работают в инертной или восстано вительной атмосфере с температурой на горячей стороне 500—600 °С. Обычно сопротивления контактов возрастают после нескольких ты сяч часов работы ТЭГ в результате циклического изменения темпера туры и нарушения герметичности конструкции, приводящих к оки слению материалов контактов.
В работе А. Н. Воронина [24] указывается, что при изготовлении ТЭЭЛ из SbZn и константана соединение ветвей производилось методом запрессовки константановой проволоки или ленты в полу проводниковом материале с последующей сваркой константановых проволок. Еще более перспективным оказалось одновременное прес сование большого количества ТЭЭЛ с законченной коммутацией.
У. А. Арифов и др. [25] изучали коммутацию ТЭЭЛ из Bi2Te3 — Bi2Se3 и Bi2Te3—Sb2Te3 применительно к батарее ТЭЭЛ, работаю щей при температуре горячего спая 250° С и холодного спая 25° С. При этом сравнивалась горячая прессовка коммутационного мате риала из порошка NiBi -j- Ni и пайка припоем из висмута и из РЬ—Ag. Перед прессовкой под давлением 6,5 Т!см2 при 360° С в течение 3 мин контактируемые поверхности очищали и обезжири
вали.
Сопротивление прессованных поверхностей оказалось в 1,5—3 раза меньше, чем припаянных. Прессовка указанных ТЭМ оказа лась лучшим способом коммутации горячих спаев.
96
К о м м у т а ц и я с п о м о щ ь ю п а й к и , с в а р к и , з а л и в к и ж и д к и м м е т а л л о м . Такая коммутация широ ко используется в различных вариантах и сочетаниях, позволяя по лучать хорошие механические свойства и низкое сопротивление кон тактов, порядка 1 —30 • 10"5 ом • см2. ТЭЭЛ из SbZn и констан-
тана [48] изготавливались путем припаивания константанового электрода к полупроводнику. В этом случае отдельно изготавлива лась ветвь из SbZn в виде цилиндрического столбика. Константановая ветвь состояла из перемычки с чашками по концам, которые по следовательно спаивались со столбиками. Чашки, надевавшиеся на концы столбиков из SbZn, обеспечивали хорошие условия для пай ки и большую площадь контакта. Внутренняя часть чашек и кон цы столбиков предварительно лудили припоем из Sb и Sn, при этом слой полуды делался как можно более тонким (флюсом служил сте арин). Пайка велась в приспособлении, создающем нагрев и обеспе чивающем параллельность поверхностей. Когда коммутация осу ществлялась пайкой галлием с индием, сопротивление оказывалось в пределах 50— 150 мком-см2.
При коммутации ТЭЭЛ пайкой и сваркой (а также прессованием) любые изменения температуры сопровождаются термическими напряжениями в местах контактов материалов, имеющих различные коэффициенты линейного расширения. Эти напряжения приводят к появлению трещин, к расслоениям и другим нарушениям. В свя зи с этим важен правильный подбор контактирующих материалов по коэффициенту линейного расширения. В некоторых случаях возни кает необходимость введения промежуточных слоев нейтральных ма териалов для уменьшения большой разницы в линейном расширении. Характеристики некоторых коммутационных материалов приведены
втабл. 5.1.
ВСША запатентованы коммутационные сплавы для РЬТе и
AgSbTe — SnTe, для Bi2Te3 — As2Te3, для InSb — GaSb. При этом
вкачестве тоководов рекомендуются Fe, Ni, сталь, Мо, Сг [26].
Возможность коммутации ТЭЭЛ путем диспергирования расплав ленного металла струей воздуха описана Л. М. Драбкиным и др. [27]. Изучалась коммутация тройных сплавов на основе Sb, Те,
Bi и B i, Те, Se указанным |
способом, с нанесением трех слоев: ни |
келя (толщиною 20 мкм), |
меди (толщиною 1; 1,5 мм), алюминия |
(толщиною 0,2 мм). Контактное сопротивление, измеренное на боль шом количестве образцов, было около 7 • 10~4 ом ■см2. После
спекания в атмосфере водорода контактное сопротивление уменьши лось до 2 • 10-4 ом ■см2 при прочности сцепления 40—-42 кГ/см2,
Коммутация выдерживала без заметного изменения характеристик тепловые удары (при 280° С опускание в воду с температурой 20° С). Этот метод коммутации пригоден при любых размерах и любой фор ме поверхностей спаев. Для припайки контактируемых поверхно стей к диэлектрикам рекомендуется металлизация диэлектриков. Указывается возможность металлизации окиси бериллия молибде ном или никелем.
4 Зак. 470 |
97 |
|
|
|
Т а б л и ц а 5.1 |
|
Характеристики коммутационных материалов [23] |
||||
|
Т е м п е р а т у р а |
Т е м п е р а т у р а |
С п о с о б к о м м у т а ц и и |
|
М а т е р и а л |
к о м м у т а ц и и , |
|||
п л а в л е н и я , ° C |
||||
|
° C |
|
||
|
|
|
BiSn (90% Bi) |
160 |
200 |
Облуживание |
под |
флю |
|
|
|
|
сом |
(стеарин) |
|
|
BiSb (5% Sb) |
320 |
350—450 |
То же |
|
|
|
BiSb (40% Sb) |
430 |
— |
» |
|
|
|
InGa (85% Ga) |
16,4 |
17 |
Облуживание |
при |
ком |
|
PbGe (2% Ge) |
330 |
370 |
натной температуре |
|||
Облуживание |
под |
флю |
||||
Fe |
1535 |
400-600 |
сом |
|
|
|
Прессовка |
|
|
||||
Ni |
1453 |
500-600 |
Диффузионное |
сращива |
||
Mo |
2625 |
900—1000 |
ние |
|
|
|
То же |
|
|
|
|||
W |
3380 |
900—1000 |
» |
|
|
|
WC |
>3000 |
850—900 |
» |
|
|
|
Графит |
>3000 |
1100—1200 |
» |
|
|
|
AgSb (89% Ag) |
— |
650 |
Пайка |
в атмосфере Аг |
||
AgSb (81% Ag) |
|
580 |
или N |
|
|
|
— |
То же |
|
|
|
Интересные выводы сделаны Г. А. Алатырцевым и др. [28] при изучении коммутации ТЭЭЛ, основанной на нанесении тонких ме таллических пленок гальваническим методом. Исследовалось галь ваническое осаждение сплава вольфрам—кобальт на полупроводник. У образцов из теллурида германия с электропроводностью около 4000 (ом • ему1 контактное сопротивление пленки из сплава воль
фрама и кобальта составило при комнатной температуре около 1,5-1СН ом-см2. После испытания этих образцов в аргоне при 600°С в течение 1000 ч контактные сопротивления практически не изме
нились. Таким образом, представляется перспективным примене ние гальванической металлизации для коммутации ТЭЭЛ. Эти же авторы изучали возможность снижения скорости диффузии ком мутационных материалов за счет применения наплавок с температу рой плавления около 1000° С, наносимых на полупроводниковые сплавы, например PbSe, с рабочей температурой 600° С. Были опро бованы коммутационные сплавы из 35% Sn и 65% Ni, 35% Sn и 65%Fe и другие, имеющие температуру плавления 1075 — 1250° С. Образование диффузионного перехода между припоем и полупровод ником достигалось кратковременным контактом расплавленного коммутационного материала с поверхностью полупроводника (про цесс осуществлялся в восстановительной атмосфере). Опыт показал, что нагрев полупроводника до 500° С практически исключает рас-
98
трескивание. Измеренное переходное сопротивление границы на плавка—полупроводник оказалось ниже 10_6 ом • см2. Такие на
плавки могут устойчиво работать при температуре до 500—600° С, являясь буферным материалом коммутации, а основная коммута ция может осуществляться с помощью твердых припоев.
В некоторых случаях применяют контакты из золота, осажден ного электролитическим методом. Технология получения таких контактов описана в работе [29].
Примером высокотемпературной коммутации является кремнийгерманиевый ТЭЭЛ, показанный на рис. 5.21 и пригодный для рабо ты до температур 400° С (холодный спай) и 1000° С (горячий спай).
Рис. 5.21. Термоэлемент из SiGe с кремниевыми контак
|
|
тами. |
|
Ветви состоят из |
сплава Si0,7Ge0i3, легированного |
бором (р-тип) |
|
и мышьяком (п-тип), |
и имеют размер 6 x 6 x 6 мм. |
Мощность од |
|
ного ТЭЭЛ около |
1 |
вт [30]. В этом ТЭЭЛ на горячем спае примене |
на шина из высоколегированного кремния Si + В с подслоем из Si0i3Ge07 + As, либо Si0,3 Ge0,7 + В. На холодном конце переход к тоководам из серебра осуществляется слоями вольфрама толщиной
1 |
мм с промежуточными слоями Si0i3 Ge0j7 + As или Si0i3 Ge0,7 + |
+ |
В толщиной 0,2 мм. Сварка ТЭЭЛ производилась в атомарном |
водороде при 1200° С с применением графитового держателя. Соеди нение готовых ТЭЭЛ осуществлялась серебряными шинами. Эти ТЭЭЛ имели при комнатной температуре ТЭДС и электропровод
ность соответственно для р-ветви 130 мкв/град |
и 1000 (ом-ему1 |
и для п-ветви 160 мкв/град и 650 {ом-см)-1. При |
ТГ— Тх = 750 °С |
напряжение холостого хода 0,36 в, внутреннее сопротивление 0,02 ом. Лабораторные испытания с электронагревом при Тт= 950° С и
Гх = 350° С в течение 10 недель на воздухе не дали изменения мощ ности. Испытания со снятием подогрева (800 раз) также не вызвали
изменений мощности |
ТЭЭЛ. |
|
К о м м у т а ц и я |
ж и д к о м е т а л л и ч е с к и м |
к о н |
т а к т о м . Использование электропроводящих жидкостей |
для |
создания надежных контактов в ТЭЭЛ перспективно, поскольку снимает проблему механических напряжений, однако при этом
4* |
99 |
увеличиваются коррозия и диффузия материалов. В табл. 5.2 указаны некоторые сплавы, пригодные для работы в жидком или полужидком состояниях.
|
|
|
|
Т а б л и ц а 5.2 |
Припои для жидкометаллического |
контакта |
|||
Н а з н а ч е н и е м а т е р и а л а |
В а р и а н т 1 |
В а р и а н т 2 |
||
Для коммутирующей шины |
Ag, |
Си, |
РЬ |
РЬ, РЬ —Bi |
Для защитного подслоя на тер- |
Fe, |
Ni, |
Со |
Fe |
моэлементах |
|
РЬ |
|
Fe,Ni,Co, Си, Ag |
Легкоплавкий припой (30 вес.%) |
|
|
||
Наполнитель (70 вес. %) |
Pb —Bi |
Fe |
Хорошие результаты дает использование в качестве жидкоме таллического контактного слоя эвтектика индий—галлий (83 ат. %
галлия) с температурой |
плавления |
16,4° С, предложенная |
|
Е. К. Иорданишвили [31]. |
Эвтектика обладает хорошей адгезией |
||
по отношению ко многим ТЭМ, |
малым давлением паров и дает кон |
||
тактное сопротивление 5 - 10~5 |
ом-см2. Однако вследствие ухуд |
||
шения адгезии использование |
эвтектики |
при температурах более |
|
300° С нецелесообразно. |
|
|
|
Для снижения переходных электрических и тепловых сопро тивлений контактов используется легкоплавкий припой из тонко дисперсной смеси и смачиваемого им наполнителя, имеющего тем пературу плавления выше рабочей температуры соединения.
Втабл. 5.2 указаны два варианта такого припоя.
Сцелью снижения величины переходного сопротивления в ин тервале температур от комнатной до 600° С и для исключения диф фузии контактного материала в полупроводник (теллурид германия) Г. А. Алатырцев и др. [32] предложили наносить гальваническим методом слой сплава кобальт—вольфрам толщиной около 10 мкм.
Предложены также способы коммутации, основанные на приме нении медленно затвердевающих сплавов, таких, как сплавы гал лия с медью, никелем, молибденом, что дает возможность исключить остаточные деформации и напряжения после изготовления и улуч шить тепловой и электрический контакты. При перемешивании порошков этих металлов в галлии происходит их растворение и об разование тугоплавких соединений, выпадающих в твердую фазу. Сплавы, содержащие 65% меди и 35% галлия, затвердевают при 25° С через 48 я и пригодны для работы на воздухе при 250° С. Сплавы меди (50%), олова (18%) и галлия (32%) твердеют через 24 я и пригодны для работы на воздухе до 700° С, имея коэффици ент линейного расширения около ’23-10~6 (град)-1. Предложены
подобные же сплавы на основе галлия и меди с содержанием от 33 до 82% серебра [23].
100
К о н т а к т с о п р и к о с н о в е н и я п о д д а в л е н и е м п р у ж и н . Контакт имеет очевидные преимущества (отсутствие термических напряжений, удобство монтажа и демонтажа и др.). Такие контакты широко используют в ТЭГ малой мощности, где к. п. д. системы не имеет решающего значения. Недостаток такого контакта большие омическое и термическое сопротивления, что может приводить к заметному уменьшению электрической мощности
ипотерям температурного перепада до 20% и более.
Вотличие от хорошо изученных в электротехнике прижимных контактов обычных шин и проводов при комнатных температурах,
Рис. 5.22. Контактные сопротивления при усилии 100 Г.
контакты ТЭЭЛ работают при высоких температурах, и потери на пряжения в одном контакте должны быть не выше сотых долей воль та. Чистота обработки и нагрузка на поверхность прижимного кон такта оказывают значительное влияние на величину контактного сопротивления, между тем коррозия нагретого контакта может свести к нулю усилия по созданию чистой поверхности.
На рис. 5.22 приведены экспериментальные значения сопро тивлений прижимных контактов некоторых металлов. Измерения контактных сопротивлений проводились при комнатной температуре, указанные металлы находились в контакте с золотом и при жимались с усилием 100 Г.
Для большинства металлов сопротивление контакта измерялось три раза с интервалами 2 ч, неделя и 6 месяцев после зачистки
контакта. Сопротивлению контакта соответствует максимальная толщина линий на рисунке.
Прижимные контакты изучались Н. И. Эрзиным и Н. В. Мако вым [22]. Ветви ТЭЭЛ из теллуристого свинца прижимались давле нием около 7 кГ/см2к шинам из железа и из низколегированных ста
лей в восстановительной и инертной средах. Наблюдалось сопро тивление контактов около 10~5 ом-см2. При 705° С не наблюдалось
заметной диффузии коммутационного материала в ТЭМ.
101
§ 5.4.
Электрическая изоляция батареи ТЭЭЛ
Во многих случаях подвод и отвод тепла от ТЭЭЛ осуществля ется материалами, хорошо проводящими тепло и электричество. Поэтому между ТЭЭЛ и этими материалами приходится вводить электроизоляцию (слюда, окисные пленки и т. и.).
При последовательном соединении большого количества ТЭЭЛ в батарею разность потенциалов на зажимах батареи будет возра стать, а сопротивление изоляции между ТЭЭЛ и теплопроводом остается постоянным, что может привести к значительным утечкам тока через изоляцию, а следовательно, к снижению к. п. д.
А. X. Черкасский [33] показал, что в батарее с электропроводя щим теплопроводом увеличение числа ТЭЭЛ имеет определенный предел, выше которого мощность батареи остается постоянной. Таким образом, вследствие проводимости теплоконтактных изоля торов батарея ТЭЭЛ эффективна лишь при низком напряжении (6—60 б).Для уменьшения потерь энергии по этой причине сопро тивление изоляции на один элемент должно быть значительно боль ше внутреннего сопротивления ТЭЭЛ и возрастать при последова тельном соединении ТЭЭЛ.
Как указывается в работе [34], для получения большого напря жения на зажимах ТЭГ необходимы хорошие изоляционные мате риалы, разделение ТЭГ на блоки с отдельным теплоподводом, оп тимизация количества ТЭЭЛ в блоке и другие меры.
В качестве материала для электрической изоляции ТЭГ при температурах до 400—500° С может служить слюда толщиною 0,02— 0,04 мм. Слюда в зависимости от сорта имеет удельный вес 2,5— , 3,2 г/см3, электрическую прочность 60—200 кв/мм, объемное элект
рическое сопротивление 10гз—4013 |
ом-см3 (при 20° С), |
теплостой |
||
кость |
500—900° С, |
коэффициент |
теплопроводности |
0,0026— |
0,0030 |
вт/(см-град). |
Можно надеяться на использование в буду |
щем синтетической слюды, созданной в последние годы во Всесоюз ном научно-исследовательском институте синтеза минерального сырья, с лучшими характеристиками, чем у природной слюды.Обыч ные лаки и эпоксидные смолы пригодны в качесте изоляции для ТЭЭЛ, работающих при низких температурах, 100—200° С. Пластин ки и пленки из окиси бериллия, алюминия, циркония и некото рых других окислов можно использовать для высокотемпературных ТЭЭЛ. Характеристики этих материалов приведены в работах
[35—37].
В некоторых случаях для изготовления высоковольтных ТЭГ используются тонкопленочные ТЭМ, которые наносятся тем или иным способом прямо на изоляционный материал (подложку). Подложка должна выдерживать рабочую температуру, иметь коэф фициент расширения, соответствующий коэффициенту расширения ТЭМ, обладать достаточно большим электрическим сопротивлением,
102
быть химически стойкой, в соответствующих случаях теплопровод ной, не содержать примесей (например, щелочей), способных воз действовать на ТЭМ.
В табл. 5.3 приведены свойства некоторых материалов подло жек.
|
|
|
Т а б л и ц а |
5.3 |
|
Свойства некоторых изоляционных материалов [38] |
|
||||
|
|
Коэффи |
Коэффициент |
Логарифм объем |
|
|
Размягче |
теплопровод |
|||
Изоляционный материал |
циент рас |
ности, |
ного электросо |
||
ние, °C |
ширения , |
кал!{смсекХ |
противления, |
||
|
|
10—6 (°C)_1 |
Хград) |
омсм3 |
|
|
|
|
(при 25° С) |
(при 2 50° |
С) |
Натровая известь |
696 |
9,2 |
0,0023 |
6,4 |
|
Щелочные цинкоборосилика- |
720 |
7,2 |
0,003 |
8,3 |
|
ТЫ |
|
1060 |
3,5 |
|
13,6 |
Бесщелочные кальций-алю- |
— |
||||
миносиликаты |
1500 |
|
0,0038 |
9,7 |
|
90% |
Si02 |
0 , 8 |
|||
Плавленый кварц |
1580 |
0,56 |
0,0034 |
1 1 , 8 |
|
85% |
А120 3 |
1 1 0 0 |
6,5 |
0,06 |
10,7 |
94% |
Al20 3 4-Ca0 + Si0 2 |
1500 |
6 , 2 |
0,073 |
1 2 , 8 |
96% |
Al2 0 3 + Mg0 + Si0 2 |
1550 |
6,4 |
0,084 |
1 0 , 0 |
98% |
BeO |
1600 |
6 , 1 |
0,5 |
13,8 |
99,5% BeO |
1600 |
6 , 0 |
0,55 |
14,0 |
§ 5.5
Старение и сублимация ТЭЭЛ
Под старением ТЭЭЛ следует понимать ухудшение их термо
электрических характеристик с течением времени, определяющее возможный срок службы ТЭГ. Как показали Б. И. Болтакс и др. [39], основными факторами, способствующими старению ТЭЭЛ, являются диффузия примесей из коммутирующих материалов, тер модиффузия, возникающая при наличии градиента температур в ТЭЭЛ, электролитический перенос веществ, возникающий из-за дрейфа ионов в электрическом поле ТЭЭЛ. Кроме объемных явлений может иметь место миграция частиц по свободной поверхности вет вей ТЭЭЛ.
С помощью меченых атомов и другими способами были исследо
ваны случаи диффузии в |
SbZn, |
PbTe, SbSe, |
Ti2Te3, |
Bi2Te3 + |
+ Bi2Se3, Bi2Te3 + Sb2Te3 |
и др. |
В некоторых |
опытах |
наблюда |
лось перераспределение примесей, например, серебра, уже через несколько часов. Однако введение некоторых добавок, например Те14, приводило к прекращению перераспределения примесей. Один из способов управления диффузией примесей — введение третьей компоненты. Но это может привести к изменению термо-
103
электрических параметров ТЭМ. Скорость старения ТЭЭЛ при ра бочих температурах зависит также от разрушения его электри ческих контактов, что характеризуется ухудшением или даже по терей электрической поводимости. В литературе приводятся ре зультаты измерения сопротивления контактов теллуристого свин ца с нержавеющей сталью и сплавом хастеллой-25. В эксперимен тах испльзовались паяные и прессованные контакты. На рис. 5.23 показаны кривые зависимости полного электрического сопротив ления ТЭЭЛ от времени работы как для прессованных, так и- для
Рис. 5.23. Кривые старения контактов элементов p-типа с шинами из хастеллоя-25:
/ — спрессованные шины; 2 — паяные контакты.
паяных контактов с хастеллоем-25. Паяные контакты имеют меньшее начальное сопротивление, но через 500— 1000 ч выходят из строя
(возрастание сопротивления). Прессованные контакты работали более 1700 ч, но имели вначале более высокое сопротивление, кото
рое постепенно падало до уровня паяных образцов.
Следует заметить, что добавление в теллуристый свинец олова снижает срок службы коммутационных соединений иногда до 200—
300 ч. Применение |
в качестве контактных шин чистого железа |
снижает начальный |
рост сопротивления прессованных образцов |
до уровня паяных. |
|
Как показали А. Н. Воронин и др. [40], сплав B i2Te3 + Bi2Se3 с добавками висмута и меди со временем существенно менял свои свойства. В образцах холодного прессования размером 20 X 5 X X 5 мм через два месяца электропроводность снижалась на 30%,
а ТЭДС увеличивалась на 18% в результате окисления. В этом случае было использовано восстановление окислов, осугцествляв-
104
шееся в течение 15—20 мин при 150—200° С. После восстановления
образцы, покрытые пленкой восстановителя, например, парафина, битума с парафином, битума, канифоли с парафином и др., в даль нейшем мало меняют свои электрические свойства. Такие ТЭЭЛ стареют в среднем на 10% в год.
В табл. 5.4 приведены результаты испытаний батареи из 18 ТЭЭЛ, изготовленных на основе Bi2Te3.
|
|
|
Т а б л и ц а |
5.4 |
Зависимость срока службы ТЭЭЛ на основе ШПез |
||||
|
|
от температуры |
|
|
Температура |
горя |
Срок службы, ч |
Начальная |
|
чего спая, |
°С |
мощность, |
вт |
|
250 |
|
2 0 0 |
2 |
|
2 0 0 |
|
4000 |
1 , 6 |
|
150 |
|
Более 6000 |
1 , 0 |
|
Значительное уменьшение срока службы с повышением рабочей температуры данного сплава иллюстрирует необходимость принятия мер по уменьшению старения.
При коммутации термобатарей медными шинами горячая медь может диффундировать в полупроводники, изменяя относительное содержание легирующих примесей и таким образом ухудшая ха рактеристики ТЭМ.
Следует особо отметить опасность сублимации некоторых ТЭМ, особенно при работе в вакууме. Переход твердых ТЭМ в га зообразное состояние, минуя жидкое, приводит к разрушению ТЭЭЛ и образованию электропроводящих перемычек, вызывающих понижение напряжения, мощности и к. п. д. ТЭГ. Эти перемычки образуются в результате осаждения паров вещества на холодных спаях и других деталях. В особенности это явление опасно в ТЭГ, предназначенных для длительной работы (в течение нескольких тысяч часов). К таким материалам с повышенным давлением паров относятся PbTe, PbSe, GeTe. Иногда при длительной работе воз гоняются легирующие примеси, даже такие, как В, Ga, Р. Поэтому
вкаждом случае должна быть оценена сублимация ТЭЭЛ.
Вкачестве защиты от сублимации помимо подбора соответствую щих ТЭМ используют защитные обмазки и покрытия, обеспечиваю щие вакуумную плотность, а также другие методы герметизации
ТЭЭЛ.
Давление паров ТЭМ, характеризующее летучесть Bi2Te3,GeTe, PbTe и других материалов, изучалось А. С. Пашинкиным, А. В. Но воселовой и др. [41].
105