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Co Sb3基方钴矿热电材料因其特殊的“电子晶体-声子玻璃”特性,具有优异的热电性能,被认为是中温区最好的热电材料之一。目前,N型方钴矿块体热电材料的ZT值最高达1.7,P型材料的ZT值最高在1.0左右,理论计算其最大转换效率可达15%,但在元器件方面研究很少。建立可靠的元器件制备技术对推进方钴矿材料的实际应用具有重要意义。本论文以方钴矿热电材料为研究对象,开展了电极制备及可靠性评价工作,制备了方钴矿组件,并测试了其输出特性。获得如下几个方面的结果:(1)通过放电等离子体烧结(SPS)技术分别实现N型和P型材料与阻挡层Ti-Al、焊接过渡层Ni的一体化连接。显微结构和化学成分分析表明,N型Yb0.3Co4Sb12/Ti-Al界面有Al Co相、Ti Co Sb相、Ti Sb2相生成;P型Ce Fe3Co Sb12/Ti-Al界面生成了Al(Co,Fe)相、Ti Sb2相、Ti2Sb相。N型Yb0.3Co4Sb12/Ti-Al/Ni元件和P型Ce Fe3Co Sb12/Ti-Al/Ni元件中界面的接触电阻率分别为3.8μ?·cm2和3.7μ?·cm2。(2)利用Ag-Cu-Zn合金钎料实现SPS烧结的P、N元件与Mo-Cu电极的钎焊连接,并对钎焊得到的热电元件进行了500℃下热时效考核,评价了界面的演化行为。(3)N型元件在500℃下热时效30天后,扩散趋于稳定,金属间化合物层及Cu、Zn扩散层厚度分别达到约30~40μm,界面接触电阻率低于10μ?·cm2,显示出优异的可靠性能。(4)P型元件在500℃下热时效10天后,Ce Fe3Co Sb12/Ti-Al界面出现较严重扩散,并出现微裂纹,随着时效时间延长,裂纹越明显,界面电阻测试显示,元件接触电阻率大于20μ?·cm2;Cu、Zn扩散行为与N型元件类似。(5)利用钎焊工艺集成了10对方钴矿组件,并测试其输出特性,该组件在高温端598℃,温差约566℃时,最大输出功率为7.84W,计算其最大转换效率为6.2%。