Cu/AlN/Cu梯度复合电极材料的制备及性能研究

• 作者: 刘可心 王蕾 张海鸣 于洪杰 隋涛 金松哲
• 来源期刊: 稀有金属
• 学科: 工学
• 关键词: 放电等离子烧结 电极材料 AlN/Cu 热电器件
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1264-1270
• 页数: 7页
• 分类号: TB34
• 语种: 中文
• DOI: 10.13373/j.cnki.cjrm.XY20050042

摘要

选用纯Cu、粗粉AlN及细粉AlN为原料,利用放电等离子烧结(SPS)技术采用两步烧结法制备Cu/AlN/Cu梯度复合电极材料,并利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、阿基米德法和材料热导率测试仪对Cu/AlN/Cu电极材料的性能进行研究.研究表明:通过两步烧结法制备的Cu/AlN/Cu块体试样抛光截面层对称结构清晰,中间层为AlN层,最外层为金属Cu,过渡层均匀且结合良好,没有发现裂纹等缺陷,符合梯度设计要求;对称气孔梯度AlN前驱体的密度随着气孔AlN中粗粉AlN的含量增加而减小,渗Cu后的样品密度和Cu的相对含量随着气孔AlN中粗粉AlN的含量增加而增多;其中100％(原子分数)粗粉AlN经烧结后密度为2.14 g?cm-3,渗Cu后密度为4.39 g?cm-3,Cu相对含量为26.68％;而50％粗粉AlN+50％细粉AlN经烧结后密度为2.67g?cm-3,渗Cu后密度为3.18 g?cm-3,Cu相对含量为7.46％;根据公式Voight和Reuss推算Cu/AlN复合材料的热导率在Cu和AlN单相热导率数值之间,满足电极高热导率的要求.