НПО «Кристалл» обеспечивает полный цикл создания инновационных продуктов - модулей Пельтье и термоэлектрических сборок. Термоэлектрические модули на керамике из нитрида алюминия являются результатом исследований и разработок конкурентоспособной продукции

Термоэлектрические модули на керамике нитрид алюминия

ООО НПО Кристалл - частная компания, специализирующаяся на массовом производстве и исследованиях высококачественных термоэлектрических материалов, модулей Пельтье, сборок и систем для промышленных, специальных применений.

Компания обеспечивает полный цикл создания инновационных продуктов, начиная с изучения приложения заказчика и разработки термоэлектрических материалов до производства конечных узлов и технической поддержки.

Миссия компании

Непрерывное развитие исследований, массового производства и продвижения конкурентоспособной продукции для целей:

• укрепление репутации надежного и ответственного поставщика;
• повышение благосостояния каждого сотрудника компании;
• достижение наибольшей прибыли за счет максимального удовлетворения требований клиентов;
• улучшение экологии;
• волонтерская деятельность.

Одним из направлений исследований и разработок в 2017 году было создание семейства модулей Пельтье с использованием керамики из нитрида алюминия в качестве теплопроводящих плат.

Традиционный термоэлектрический модуль включает в свою конструкцию керамические подложки из оксида алюминия Al₂O₃ с чистотой 96% и теплопроводностью порядка 25 Вт•м^-1•К^-1. Это решение является достаточным для термоэлектрических модулей Пельтье в широком диапазоне применений. Проблема возникает, когда рабочая точка термоэлектрического модуля должна иметь большое значение холодопроизводительности ~100 и более Вт и при глубоком охлаждении, когда требуются большие значения холодопроизводительности порядка несколько десятков Вт при довольно большой разнице температур в несколько десятков градусов. Такие приложения являются специальными и используются в испытательном оборудовании, измерительных системаx, аналитических устройствах и т. д. В обоих случаях при столь значительных тепловых потоках существенно увеличивается паразитное падение температуры на керамике, особенно в многокаскадных термоэлектрических модулях. Так, падение может достигать 2 ˚C на каждый теплопереход из оксида алюминия площадью 40x40 мм² и толщиной 0,8 мм при тепловом потоке в 100 Вт, протекающем через подложку. Для снижения этого эффекта в термоэлектрических модулях необходимо использовать материал с гораздо большей теплопроводностью. Одним из таких материалов является керамика из нитрида алюминия (AlN). Этот материал представляет интерес как нетоксичная альтернатива оксиду бериллия. Использование AlN в термоэлектрических модулях для специальных применений оправдано, несмотря на более высокую, чем у Al₂O₃, цену.

ООО НПО «Кристалл» разрабатывает и успешно продвигает на рынке модули Пельтье на основе нитрид алюминиевых керамических подложек с теплопроводностью не менее 160 Вт•м^-1•К^-1. Их применение снижает паразитное падение температуры на модуле Пельтье более чем в 5 раз. На подложках AlN нами разработаны и успешно продвигаются однокаскадные модули высокой мощности и каскадные модули с высокой холодопроизводительностью с Q_max ~120 Вт и dT_max >100 ˚C.

Примеры модулей Пельтье на нитриде алюминия представлены в следующих спецификациях:
TEM 2-271-20216-10-L2 AlN
TEM D-097-216-09-L2 AlN
TEM D-199-15-07-L2 AlN