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中国陶瓷2025年第08期:Cu/AlN/Cu功能梯度电极材料的制备及其应用

来源:期刊VIP网 时间:


作者:孙静;罗洁;吕薪羽;张宗仁;

单位:吉林工业职业技术学院;

摘要:采用放电等离子烧结(SPS)技术制备了Cu/AlN/Cu功能梯度电极材料,并成功实现了与CoSb_3热电材料的高效连接。通过扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS),在Cu/AlN/Cu与CoSb_3的界面处检测到Cu_3Sb、Cu_(3.3)Sb、(Ag,In)、Cu、CuIn及Cu_2In等多种物相,这些相的分布与局部元素分布高度吻合。研究表明,焊接温度显著影响过渡层的结构和均匀性,较低的焊接温度(500℃)有利于形成均匀稳定的过渡层,减少孔洞生成,提升界面连接质量。此外,Cu、Ag、In、Ti等元素在界面区域展现出复杂的扩散行为,尤其是Ti元素的偏析,显著增强了界面的润湿性和结合强度。然而,不对称的扩散速率引发了Kirkendall效应,进一步影响了过渡层的微观结构。X射线衍射(XRD)结果显示,SPS连接后界面处相结构连续,缺乏明显的界面分界线。

关键词:放电等离子烧结;;功能梯度材料;;Cu/AlN/Cu;;CoSb_3;;界面连接

基金资助:吉林工业职业技术学院科研课题“金属与陶瓷梯度复合热电电极的制备及其与热电材料连接的研究”(25KY06KJY)