Half-Heusler合金由于其穩(wěn)定性好、機(jī)械性能高以及具有優(yōu)異的熱電性能,廣泛應(yīng)用于中溫區(qū)的熱電材料。目前,P型Half-Heusler材料ZT值達(dá)到0.9,N型Half-Heusler材料ZT值達(dá)到1.0,但在模塊領(lǐng)域研究很少。因此建立可靠的模塊制備技術(shù)對推進(jìn)Half-Heusler合金的廣泛應(yīng)用具有很大意義。本論文基于Half-Heusler合金特性,選擇Ag72Cu28(at.%)焊料進(jìn)行釬焊,研究釬焊溫度和保溫時(shí)間對Half-Heusler合金/Cu電極接頭的界面結(jié)構(gòu)、剪切強(qiáng)度和接觸電阻的影響規(guī)律及機(jī)制。得到主要結(jié)論如下:釬焊溫度和保溫時(shí)間對P和N型Half-Heusler合金/Cu接頭的界面產(chǎn)生明顯影響。隨著釬焊溫度的升高和保溫時(shí)間的增加,焊縫寬度均逐漸增加,其中N型伴隨Ag3Sn金屬間化合物形成,P型伴隨伴隨Ag3Sn和Cu4Ti金屬間化合物形成。隨著釬焊溫度的升高和保溫時(shí)間的延長,P和N型Half-Heusler合金/Cu接頭的剪切強(qiáng)度均是先升高后降低,N型釬焊溫度870°C,保溫時(shí)間20 min時(shí)剪切強(qiáng)度最高達(dá)117MPa,P型釬焊溫度870°C,保溫時(shí)間20 mi...

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 Half-Heusler合金研究現(xiàn)狀
    1.3 熱電模塊的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及連接
        1.3.1 熱電模塊的構(gòu)成
        1.3.2 電極和接觸層的選取原則
        1.3.3 模塊制備流程
        1.3.4 模塊的連接
    1.4 熱電材料/電極接頭研究現(xiàn)狀
        1.4.1 CoSb₃基熱電材料/電極接頭
        1.4.2 Bi₂Te₃基熱電材料/電極接頭
        1.4.3 PbTe基熱電材料/電極接頭
        1.4.4 Half-heusler基熱電材料/電極接頭
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料及方法
    2.1 試驗(yàn)材料
    2.2 Half-Heusler合金的制備
    2.3 Half-Heusler合金/Cu電極接頭的制備
    2.4 接頭的組織結(jié)構(gòu)表征和性能測試
        2.4.1 組織結(jié)構(gòu)表征
        2.4.2 剪切強(qiáng)度測試
        2.4.3 接觸電阻測試
第3章 N型Half-Heusler合金/Cu接頭的組織結(jié)構(gòu)與性能
    3.1 引言
    3.2 釬焊工藝對N型接頭界面結(jié)構(gòu)的影響
        3.2.1 釬焊溫度對N型接頭界面結(jié)構(gòu)的影響
        3.2.2 保溫時(shí)間對N型接頭界面結(jié)構(gòu)的影響
        3.2.3 典型N型接頭的界面分析
    3.3 釬焊工藝對N型接頭剪切強(qiáng)度的影響
    3.4 釬焊工藝對N型接頭接觸電阻的影響
    3.5 N型接頭的釬焊工藝優(yōu)化
    3.6 N型接頭的釬焊連接機(jī)理
    3.7 本章小結(jié)
第4章 P型Half-Heusler合金/Cu接頭的組織結(jié)構(gòu)與性能
    4.1 引言
    4.2 釬焊工藝對P型接頭組織結(jié)構(gòu)的影響
        4.2.1 釬焊溫度對P型接頭截面形貌的影響
        4.2.2 保溫時(shí)間對N型接頭截面形貌的影響
        4.2.3 典型P型熱電接頭界面分析
    4.3 釬焊工藝對P型接頭剪切強(qiáng)度的影響
    4.4 釬焊工藝對P型接頭接觸電阻的影響
    4.5 最優(yōu)連接工藝的選擇
    4.6 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3879179