[發明專利]一種利用高熱穩定合金復合中間層連接方鈷礦熱電材料和電極的方法

有效

• 申請號: 202011163376.6
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112276275B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 張麗霞;任偉;耿慧遠;張嘉倫;孫湛;馮吉才
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B23K1/008
• 分類號: B23K1/008;B23K1/20;H01L35/34;H01L35/08
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 侯靜

1.一種利用高熱穩定合金復合中間層連接方鈷礦熱電材料和電極的方法，其特征在于：該方法按以下步驟進行：

一、對方鈷礦熱電材料和電極的待焊面進行清洗；

二、使用電鍍或物理氣相沉積的方法在電極表面制備中間連接層、且在中間連接層表面制備擴散阻隔層；或在電極表面制備中間連接層、且在方鈷礦熱電材料表面制備擴散阻隔層；或在方鈷礦熱電材料表面制備擴散阻隔層、且在擴散阻隔層表面制備中間連接層；然后將所得電極和方鈷礦熱電材料疊放，中間連接層和擴散阻隔層朝向內側，得到待焊工件；對待焊工件進行擴散焊；

所述中間連接層材質為Co、Fe或Ni；

所述擴散阻隔層材質為CoMo、CoW、FeMo或FeW；所述擴散阻隔層中Mo或W的原子百分數為4%~20%；

步驟二所述擴散焊工藝為：擴散焊在加熱爐中進行，加熱爐的氣氛為真空或Ar氣保護氣氛，加熱爐為真空時爐腔真空壓力小于2×10^-3Pa，加熱爐中為Ar氣保護氣氛時Ar氣壓強-0.5Mpa；焊接時對待焊工件施加的壓力為5~20Mpa，首先以5~30℃/min的速度加熱到550~650℃并保溫1~40min，然后以2~5℃/min的速度降溫到50~100℃，之后隨爐冷卻至室溫。

2.根據權利要求1所述的利用高熱穩定合金復合中間層連接方鈷礦熱電材料和電極的方法，其特征在于：步驟一所述清洗工藝為：首先利用無水乙醇沖洗，然后置于丙酮中超聲清洗5~30min，最后風干。

3.根據權利要求1所述的利用高熱穩定合金復合中間層連接方鈷礦熱電材料和電極的方法，其特征在于：步驟一所述電極為金屬電極或合金電極。

4.根據權利要求3所述的利用高熱穩定合金復合中間層連接方鈷礦熱電材料和電極的方法，其特征在于：所述金屬電極材質為Cu、Ni、Fe、Co或Cr；所述合金電極材質為Cu基合金、Ni基合金、Fe基合金、Co基合金或Cr基合金。

5.根據權利要求4所述的利用高熱穩定合金復合中間層連接方鈷礦熱電材料和電極的方法，其特征在于：所述Cu基合金為CuW或CuMo；Ni基合金為NiW、NiMo或NiCr；Fe基合金為FeW、FeMo、FeCr或FeCoNi；Co基合金為CoW、CoMo、CoCr、CoNi或CoFe；Cr基合金為CrW、CrMo、CrCoNi或CrFeNi。

6.根據權利要求1所述的利用高熱穩定合金復合中間層連接方鈷礦熱電材料和電極的方法，其特征在于：步驟二所述中間連接層的厚度為1~50μm；擴散阻隔層的厚度為1~50μm。

7.根據權利要求1所述的利用高熱穩定合金復合中間層連接方鈷礦熱電材料和電極的方法，其特征在于：步驟一所述的方鈷礦熱電材料分子式為R_rT_tX_x，分子式中：R為堿金屬、堿土金屬、稀土金屬或第三主族元素的一種元素或多種元素；T為Cr，Mn，Fe，Co，Ni，Ru，Os，Rh，Ir，Pt或Au的一種元素或多種元素； X為P，As，Sb，Bi，Se，Te，Si，Ge，Sn，Ga或In的一種元素或多種元素；0﹤r≤1，t=4，11.8≤x≤12.4。