【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于溫差電領域，尤其涉及一種用于超微型制冷器件中碲化鉍顆粒的無損劃片的方法。
技術介紹
1、熱電材料是一種可直接實現熱能和電能之間相互轉換的清潔能源材料，依據熱電材料為主體工作的器件稱之為熱電器件。
2、當給熱電器件(模塊)通入電流時，在其兩端會產生溫度差，可將其直接地用于制冷，此時熱電器件(模塊)稱之為熱電制冷器(tec)，具有小尺寸、無噪音、無污染和可靠性高，控溫精度可達0.1℃等優勢，在消費電子、通信、醫療等領域有巨大的應用空間。當前針對電子芯片散熱問題的研究已經達到瓶頸，而微型熱電制冷器(micro-tec)在解決該問題方面具有巨大的發展潛力。
3、micro-tec是一種根據熱電帕爾貼效應而制成的超微型散熱制冷器件，一般由幾十個超微小晶粒組成，目前其成分一般選取室溫下性能出色的碲化鉍基熱電材料。將脆性材料碲化鉍切割成micro-tec所需要的超微小晶粒，即長寬小于0.35mm，高小于0.4mm，是一個難題。使用劃片機對其操作加工時，易發生材料崩裂、飛帶等現象，造成質量不穩定、效率低，產出率低等問題。
技術實現思路
1、為解決上述問題，本申請提供了一種針對碲化鉍等脆性材料的超微小顆粒的無損傷劃片方法，該方法通過前期對材料薄片的預處理、劃片參數及方法設定、材料選取的調整，實現碲化鉍基材料的無損超微小晶粒劃片操作，提高了產品穩定性、良品率。本方案擬定，飛帶率為飛帶數目除以最終膜上樣品數，良品率為邊緣完整樣品數除以最終樣品數，則依照本方案劃片后，
2、本申請主要通過以下方案來實現：一種用于超微型制冷器件中碲化鉍顆粒的無損劃片的方法，該方法具體包括以下步驟：
3、s1)對碲化鉍薄片進行預處理；
4、s2)將s1)預處理后的碲化鉍薄片穩固負載在載物膜上；
5、s3)設定合適的劃片參數，切割所述碲化鉍薄片形成所需超微小碲化鉍顆粒；
6、s4)將s3)得到微小碲化鉍顆粒從載物膜上取下清洗、烘干，得到超微小碲化鉍顆粒。
7、進一步，所述s1)中的預處理的步驟為：
8、s1.1)依次使用丙酮、無水乙醇、去離子水超聲清洗5～15min，超聲功率為20khz～70khz，清洗完成后，在溫度為45℃-55℃，氣氛為氬氣下烘干；
9、s1.2)將s1.1)處理后碲化鉍薄片置于80～100℃的加熱臺上加熱3min，在其一面涂覆一層石蠟，然后將實驗室用載物玻璃片貼上，整體取下冷卻；
10、s1.3)采用交替垂直的磨樣方式，使用砂紙選取2000目及以上，對碲化鉍薄片進行磨樣，當試樣劃痕沿為同一方向時，即換同平面垂直方向繼續磨樣，單方向磨樣減薄厚度為原試樣厚度的1％～5％，總體減薄厚度不超過原試樣15％,拋光后即得到的厚度為0.1mm～1mm的碲化鉍薄片。
11、進一步，所述拋光的具體工藝為：采用拋光布和拋光劑對碲化鉍薄片逆時針磨拋，磨拋完成后再將載有樣品的載物玻璃片置于80～100℃的加熱臺上加熱3min，待樣品與載物片脫離后，將樣品輕取下，置于丙酮內清洗，即得到碲化鉍薄片的光潔度≤ra0.2。
12、進一步，所述拋光布為真絲絨、絲綢、呢布或羊絨；所述拋光劑為金剛石水溶液懸浮劑，粒度為0.1μm～3μm。
13、進一步，所述s2)中的碲化鉍薄片粘貼步驟為：薄片粘貼至載物膜中心，由四角向邊再向中心輕輕摁壓貼緊，移至加熱臺加熱，溫度設定為80℃～140℃，加熱時間為20min～40min。
14、進一步，所述載物膜為藍膜。
15、進一步，所述s3)中的確定切割范圍的操作為：通過選取樣品一長邊x，取邊上最外圍兩點，確定y方向的切割位置及切割總長，同理旋轉0～90°確定另外一邊y的最外圍兩點，確定x方向的切割位置及切割總長；
16、劃片機刀片為硬刀，劃片機刀片高度為載物膜厚度-10～50μm，劃片機主軸轉速為20000rpm～35000rpm，進刀速度為3mm/s～30mm/s。
17、進一步，所述s3)中的切割過程中采用去離子水以水量為2.0～3.0l/min的速度冷卻刀片。
18、進一步，所述s4)的具體步驟為：加熱載物膜，取下超微小碲化鉍顆粒，依次使用丙酮、無水乙醇、去離子水超聲清洗5～15min，功率為20khz～70khz，清洗完成后，再氬氣氛圍中，溫度為45-55℃進行烘干。
19、本專利技術所達到的有益效果：
20、采用本專利技術方法對厚度為0.1mm～1mm的碲化鉍薄片進行采用交替垂直的磨樣方式，簡易卻帶有創造性的將其置于載物玻璃片上磨拋，解決薄片不好手持，磨拋效果不好的問題。單方向磨樣減薄厚度為原試樣厚度的1％～5％，總體減薄厚度不超過原試樣15％，可以改善薄片其表面光潔度，優化其與載物膜的結合性，且對薄片無損傷；
21、采用本專利技術方法對載物膜進行選擇和載物膜搭載樣品預處理，可以實現碲化鉍薄片與載物膜的高質量粘合，減少切割過程中飛帶等問題發生；
22、采用本專利技術方法對碲化鉍此類脆性薄片進行劃片，在其工藝參數范圍內，可較好的兼顧效率與良品率，獲得micro-tec器件所需微米級碲化鉍顆粒，且良品率高，飛帶率低，質量穩定、流程短、易于工業化推廣。
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1.一種用于超微型制冷器件中碲化鉍顆粒的無損劃片的方法，其特征在于，所述方法具體包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1)中的預處理的步驟為：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述拋光的具體工藝為：采用拋光布和拋光劑對碲化鉍薄片逆時針磨拋，磨拋完成后再將載有樣品的載物玻璃片置于80～100℃的加熱臺上加熱3min，待樣品與載物片脫離后，將樣品輕取下，置于丙酮內清洗，即得到碲化鉍薄片的光潔度≤Ra0.2。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述拋光布為真絲絨、絲綢、呢布或羊絨；所述拋光劑為金剛石水溶液懸浮劑，粒度為0.1μm～3μm。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述S2)中的碲化鉍薄片粘貼步驟為：薄片粘貼至載物膜中心，由四角向邊再向中心輕輕摁壓貼緊，移至加熱臺加熱，溫度設定為80℃～140℃，加熱時間為20min～40min。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述載物膜為藍膜。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3)中的確定切割
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述S3)中的切割過程中采用去離子水以水量為2.0～3.0L/min的速度冷卻刀片。
9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述S4)的具體步驟為：加熱載物膜，取下超微小碲化鉍顆粒，依次使用丙酮、無水乙醇、去離子水超聲清洗5～15min，功率為20KHz～70KHz，清洗完成后，再氬氣氛圍中，溫度為45-55℃進行烘干。
...【技術特征摘要】
1.一種用于超微型制冷器件中碲化鉍顆粒的無損劃片的方法，其特征在于，所述方法具體包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述s1)中的預處理的步驟為：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述拋光的具體工藝為：采用拋光布和拋光劑對碲化鉍薄片逆時針磨拋，磨拋完成后再將載有樣品的載物玻璃片置于80～100℃的加熱臺上加熱3min，待樣品與載物片脫離后，將樣品輕取下，置于丙酮內清洗，即得到碲化鉍薄片的光潔度≤ra0.2。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述拋光布為真絲絨、絲綢、呢布或羊絨；所述拋光劑為金剛石水溶液懸浮劑，粒度為0.1μm～3μm。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述s2)中的碲化鉍薄片粘貼步驟為：薄片粘貼至載物膜中心，由四角向邊再向中心輕輕摁壓貼緊，移至加熱臺加...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄧皓，曹毅，郭文斌，客洪亮，李誦斌，李閣平，
申請(專利權)人：江西銅業集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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