基于納米銀燒結的熱電材料-銅電極界面性能研究.pdf

1、溫差發(fā)電作為一種新型的綠色能源回收利用技術已經成為各國專家學者研究的熱點，利用汽車尾氣余熱溫差發(fā)電不僅可以最大程度避免資源浪費還可以減小由于尾氣排放造成的環(huán)境污染，有著光明的應用前景。
　　本文針對回收利用汽車尾氣余熱的寬溫域溫差發(fā)電器件的納米銀燒結界面進行了研究，采用磁控濺射制備了W-Ti作為溫差發(fā)電器件銅電極的擴散阻擋層，隨后使用納米銀膏低溫燒結形成接頭。納米銀燒結接頭的時效實驗表明，當時效溫度低于350℃時，擴散阻擋層可以成

2、功阻擋銅電極向納米銀層的擴散，當350℃時效120h后在距離擴散阻擋層2～3μm的銀膏處可以檢測到銅元素的存在，時效溫度提高到400℃時僅需要時效24h便會出現類似現象，接頭剪切實驗表明斷口位置隨著時效條件的惡化由銀膏層向阻擋層與銀膏層的結合處發(fā)生轉移；利用加速熱循環(huán)實驗研究了中高溫熱電材料/擴散阻擋層/納米銀層界面在250℃～350℃熱循環(huán)條件下微觀結構的變化以及元素擴散的相關情況，實驗表明在循環(huán)過程中中溫熱電材料（P型AgSbTe2

3、.01/N型Ag0.8Pb22.5SbTe20）內部組成元素在靠近316不銹鋼阻擋層區(qū)域發(fā)生自擴散，形成與原來組分結構不同的物質，同時界面剪切性能也發(fā)生改變，具體表現為在循環(huán)300次之后P型中溫熱電材料AgSbTe2.01/316不銹鋼擴散阻擋層/納米銀膏界面剪切強度開始變小，但是熱循環(huán)處理500次，其大小仍能達到10MPa以上，滿足可靠性的需求，而N型中溫熱電材料Ag0.8Pb22.5SbTe20/316不銹鋼擴散阻擋層/納米銀膏界面