[发明专利]一种方钴矿基热电材料与金属电极的连接方法有效
| 申请号： | 202211138061.5 | 申请日： | 2022-09-19 |
| 公开（公告）号： | CN115502538B | 公开（公告）日： | 2023-08-11 |
| 发明（设计）人： | 张丽霞;潘辉;常青;张博;孙湛;耿慧远 | 申请（专利权）人： | 哈尔滨工业大学 |
| 主分类号： | B23K20/00 | 分类号： | B23K20/00;B23K20/24;B23K20/16;B23K1/008;B23K1/20;B23K103/18 |
| 代理公司： | 哈尔滨市松花江联合专利商标代理有限公司 23213 | 代理人： | 侯静 |
| 地址： | 150001 黑龙*** | 国省代码： | 黑龙江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 方钴矿基 热电 材料 金属电极 连接 方法 | ||
1.一种以MAX或Mxene为阻隔层的方钴矿基热电材料与金属电极的连接方法，其特征在于：以MAX或Mxene为阻隔层的方钴矿基热电材料与金属电极的连接方法按照以下步骤进行：
一、首先对金属电极进行切割，然后对金属电极的待焊接面进行预处理，所述预处理工艺为：对待焊接面依次进行金相砂纸逐级打磨、抛光、乙醇和丙酮清洗除油、吹干；将处理后的金属电极在无氧或者惰性气体气氛下保存；
二、将方钴矿热电材料粉末置于石墨模具中，再将阻隔层材料置于方钴矿热电材料之上，然后进行热压烧结，得到表面覆盖MAX相陶瓷或者MXene的方钴矿热电材料；
所述阻隔层材料为MAX陶瓷粉末、MAX相陶瓷薄片、或者MXene薄膜或MXene粉末；
步骤二所述热压烧结工艺为：在压力为40-60 MPa下，快速升温至600-750℃，保温5-10min，最后快速降温；
三、将表面覆盖MAX相陶瓷或者MXene的方钴矿热电材料与金属电极进行装配，MAX相陶瓷或者Mxene朝向金属电极的待焊接面，进行扩散焊；或者在金属电极和表面覆盖MAX相陶瓷或者MXene的方钴矿热电材料之间放置钎料，MAX相陶瓷或者Mxene朝向金属电极的待焊接面，进行钎焊。
2.根据权利要求1所述的以MAX或Mxene为阻隔层的方钴矿基热电材料与金属电极的连接方法，其特征在于：步骤一所述金属电极为Cu、Cu基合金、Ni、Ni基合金、Fe或Fe基合金。
3.根据权利要求1所述的以MAX或Mxene为阻隔层的方钴矿基热电材料与金属电极的连接方法，其特征在于：步骤二所述阻隔层材料厚度为50-400μm。
4.根据权利要求1所述的以MAX或Mxene为阻隔层的方钴矿基热电材料与金属电极的连接方法，其特征在于：升温速率为10-100℃/min，降温速率为10-100℃/min。
5.根据权利要求1所述的以MAX或Mxene为阻隔层的方钴矿基热电材料与金属电极的连接方法，其特征在于：步骤三所述扩散焊的工艺为：在5×10-3 Pa以下的高真空焊接炉中，采用5~20 MPa焊接压力，缓慢升温至600~680℃，保温1~100 min，然后缓慢降至室温；升温速率为2-10℃/min；降温速率为2-10℃/min。
6.根据权利要求1所述的以MAX或Mxene为阻隔层的方钴矿基热电材料与金属电极的连接方法，其特征在于：步骤三所述钎焊的工艺为：在加热炉中，以2-10℃/min速率加热至650-700℃，保温2-15min,然后以2-10℃/min的速率降至室温。
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