一种利用高熵合金与软性纯金属复合中间层连接方钴矿热电材料和电极的方法技术

一种利用高熵合金与软性纯金属复合中间层连接方钴矿热电材料和电极的方法，涉及一种连接方钴矿热电材料和电极的方法。目的是解决现有方钴矿热电材料和电极的电连接接头界面残余应力大且易开裂的问题。方法：一、清洗方钴矿热电材料和电极；二、使用电镀、物理气相沉积、薄片或粉末插层热压等方法制备软性金属和高熵合金的复合中间层，利用该复合中间层对方钴矿热电材料和电极进行扩散焊连接；上述软性金属层材质包括但不限于Ni、Cu、Fe、Al、Nb、Au、Ag、或Pt；高熵合金层成分包括但不限于Al‑Co‑Cr‑Fe‑Ni系、Fe‑Co‑Ni‑Cr‑Mn系、Fe‑Co‑Ni‑Cu系、Mo‑Co‑Cr‑Fe‑Ni系、Hf‑Nb‑Ta‑Ti‑Zr系、Nb‑Ti‑V‑Zr系、Mo‑Nb‑Re‑Ta‑W系。本发明专利技术利用软性金属中间层和高熵合金中间层的复合叠层所得方钴矿热电材料与电极接头同时具有低的接触电阻率、极高的热稳定性以及高的连接界面机械性能。本发明专利技术适用于连接方钴矿热电材料和电极。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种连接方钴矿热电材料和电极的方法。

技术介绍

1、热电材料基于seebeck效应和peltier效应，能够进行热能和电能之间的直接转换，是一种能够实现热能和电能相互转换的功能材料，在航空航天、汽车尾气废热回收、工业废热回收等领域有着很大的潜在利用价值。在实际应用中，热电材料需要与电极连接构成热电器件来使用。在热电材料与电极的连接过程中，存在接触效应、界面元素反应与扩散、热膨胀系数不一致等问题。选择合适的中间层连接热电材料与电极能够获得低接触电阻率、高热稳定性以及高机械强度的接头，从而实现热电器件在服役温度下的可靠工作。

2、对于方钴矿热电材料与电极的连接问题来说，目前主流的中间层主要有两种：第一种采用纯金属作为中间层，如ti、co、nb等；第二种采用合金作为中间层，如como合金、ni-cr-cu合金等。采用纯金属和合金作为中间层，虽然在一定程度上可以阻止界面元素的反应与扩散，但是无法解决界面中非平衡扩散引入的扩散空洞问题，得到的接头热稳定性相对较差和接触电阻率仍然较高。近年来有研究者采用高熵合金作为中间层，利用其高熵效应所带来本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种利用高熵合金与软性纯金属复合中间层连接方钴矿热电材料和电极的方法，其特征在于：该方法按以下步骤进行：

2.根据权利要求1所述的利用高熵合金与软性纯金属复合中间层连接方钴矿热电材料和电极的方法，其特征在于：步骤一所述清洗工艺为：首先利用无水乙醇冲洗，然后置于丙酮中超声清洗5~30min，最后风干。

3.根据权利要求1所述的利用高熵合金与软性纯金属复合中间层连接方钴矿热电材料和电极的方法，其特征在于：步骤一所述电极为金属电极或合金电极。

4.根据权利要求3所述的利用高熵合金与软性纯金属复合中间层连接方钴矿热电材料和电极的方法，其特征在于：所述金属电...

【技术特征摘要】

1.一种利用高熵合金与软性纯金属复合中间层连接方钴矿热电材料和电极的方法，其特征在于：该方法按以下步骤进行：

2.根据权利要求1所述的利用高熵合金与软性纯金属复合中间层连接方钴矿热电材料和电极的方法，其特征在于：步骤一所述清洗工艺为：首先利用无水乙醇冲洗，然后置于丙酮中超声清洗5~30min，最后风干。

3.根据权利要求1所述的利用高熵合金与软性纯金属复合中间层连接方钴矿热电材料和电极的方法，其特征在于：步骤一所述电极为金属电极或合金电极。

4.根据权利要求3所述的利用高熵合金与软性纯金属复合中间层连接方钴矿热电材料和电极的方法，其特征在于：所述金属电极材质为cu、ni、fe、co或cr；所述合金电极材质为cu基合金、ni基合金、fe基合金、co基合金、或cr基合金。

5.根据权利要求4所述的利用高熵合金与软性纯金属复合中间层连接方钴矿热电材料和电极的方法，其特征在于：所述cu基合金为cuw或cumo；ni基合金为niw、nimo或nicr；fe基合金为few、femo、fecr或feconi；co基合金为cow、como、cocr、coni或cofe；cr基合金为crw、crmo、crconi或crfeni。

6.根据权利要求1所述的利用高熵合金与软性纯金属复合中间层连接方钴矿热电材料和电极的方法，其特征在于：步骤二所述软性金属中间层的厚度为1~100μm；高熵合金中间层的厚度为1~300μm。

7.根据权利要求1所述的利用高熵合金与软性纯金属复合中间层连接方钴矿热电材料和电极的方法，其特征在于：步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙妍，阳广腾，余婧怡，高玉增，李心欣，王迪，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：