Half-Heusler合金/Cu接头的组织结构与性能

发布时间：2024-01-17 08:01

　　Half-Heusler合金由于其稳定性好、机械性能高以及具有优异的热电性能,广泛应用于中温区的热电材料。目前,P型Half-Heusler材料ZT值达到0.9,N型Half-Heusler材料ZT值达到1.0,但在模块领域研究很少。因此建立可靠的模块制备技术对推进Half-Heusler合金的广泛应用具有很大意义。本论文基于Half-Heusler合金特性,选择Ag72Cu28(at.%)焊料进行钎焊,研究钎焊温度和保温时间对Half-Heusler合金/Cu电极接头的界面结构、剪切强度和接触电阻的影响规律及机制。得到主要结论如下:钎焊温度和保温时间对P和N型Half-Heusler合金/Cu接头的界面产生明显影响。随着钎焊温度的升高和保温时间的增加,焊缝宽度均逐渐增加,其中N型伴随Ag3Sn金属间化合物形成,P型伴随伴随Ag3Sn和Cu4Ti金属间化合物形成。随着钎焊温度的升高和保温时间的延长,P和N型Half-Heusler合金/Cu接头的剪切强度均是先升高后降低,N型钎焊温度870°C,保温时间20 min时剪切强度最高达117MPa,P型钎焊温度870°C,保温时间20 mi...

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 Half-Heusler合金研究现状
    1.3 热电模块的设计准则及连接
        1.3.1 热电模块的构成
        1.3.2 电极和接触层的选取原则
        1.3.3 模块制备流程
        1.3.4 模块的连接
    1.4 热电材料/电极接头研究现状
        1.4.1 CoSb₃基热电材料/电极接头
        1.4.2 Bi₂Te₃基热电材料/电极接头
        1.4.3 PbTe基热电材料/电极接头
        1.4.4 Half-heusler基热电材料/电极接头
    1.5 本文主要研究内容
第2章 试验材料及方法
    2.1 试验材料
    2.2 Half-Heusler合金的制备
    2.3 Half-Heusler合金/Cu电极接头的制备
    2.4 接头的组织结构表征和性能测试
        2.4.1 组织结构表征
        2.4.2 剪切强度测试
        2.4.3 接触电阻测试
第3章 N型Half-Heusler合金/Cu接头的组织结构与性能
    3.1 引言
    3.2 钎焊工艺对N型接头界面结构的影响
        3.2.1 钎焊温度对N型接头界面结构的影响
        3.2.2 保温时间对N型接头界面结构的影响
        3.2.3 典型N型接头的界面分析
    3.3 钎焊工艺对N型接头剪切强度的影响
    3.4 钎焊工艺对N型接头接触电阻的影响
    3.5 N型接头的钎焊工艺优化
    3.6 N型接头的钎焊连接机理
    3.7 本章小结
第4章 P型Half-Heusler合金/Cu接头的组织结构与性能
    4.1 引言
    4.2 钎焊工艺对P型接头组织结构的影响
        4.2.1 钎焊温度对P型接头截面形貌的影响
        4.2.2 保温时间对N型接头截面形貌的影响
        4.2.3 典型P型热电接头界面分析
    4.3 钎焊工艺对P型接头剪切强度的影响
    4.4 钎焊工艺对P型接头接触电阻的影响
    4.5 最优连接工艺的选择
    4.6 小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3879179