Ti-Nb-Co阻挡层

高温界面不裂

一改传统界面脆性化合物连续生长的问题，该多相合金阻挡层通过热膨胀匹配设计，在碲化钴热电材料与铜电极之间形成均匀交错的过渡结构，使接头在长期高温下仍保持机械完整。

张丽霞 · Pan, Hui · 孙湛 · 耿慧远 · 常青 · 张波

ACS Applied Materials & Interfaces 2023

具体参数

接头剪切强度

{'zh': '21', 'en': '21'} MPa

界面接触电阻率（老化前）

{'zh': '7.59', 'en': '7.59'} μΩ·cm2

界面接触电阻率（老化后）

{'zh': '15.46', 'en': '15.46'} μΩ·cm2

IMC层厚度（老化前）

{'zh': '7', 'en': '7'} μm

IMC层厚度（老化后）

{'zh': '12', 'en': '12'} μm

技术优势

抑制脆性相连续生长

多相Ti基合金阻挡层避免了连续的TiCoSb脆性相的形成，防止了界面处的裂纹扩展。

剪切强度保持21 MPa

在823 K下老化360小时后，接头剪切强度仍保持约21 MPa，表明其长期高温机械稳定性。

界面电阻增量小

老化后界面接触电阻率仅从7.59增至15.46 μΩ·cm²，增幅约一倍，表明电学性能退化轻微。

应用场景

• 热电模块封装：在热电模块中连接方钴矿元件与铜电极，确保高温下界面不脆裂。
• 高温余热发电：用于高温热电器件，使其在长期热循环中保持机械与电学稳定性。
• 异种金属连接：通过多相过渡层缓解异种金属间的热膨胀失配，提高接头可靠性。