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热电材料是将热能和电能直接相互转换的一种功能材料,可用于热电制冷和热电发电,其制成的器件具有体积小、质量轻、结构简单,低噪音和环保等优点。在热电器件封装过程中,热电材料与导流电极接头性能的好坏直接影响热电转化效率,因此,寻找优异的导流电极从而优化热电接头界面接触电阻意义重大。本文采用电场激活压力辅助烧结(FAPAS)法,在Mg2Si的一步合成及致密化的同时,分别实现其与Cu/FeNi3、Mg2SiNi3、Mg2Ni电极的连接,并对合成的Mg2Ni、Mg2SiNi3和FeNi3块体材料进行物相分析(XRD)、CTE测试、电阻率测试。结果表明,制备的材料结构致密,峰形尖锐,结晶良好;Mg2Ni、Mg2SiNi3的CTE在350℃600℃温区内与Mg2Si匹配度较好,在400℃左右,FeNi3的Z向CTE与Mg2Si相近,R向CTE偏低;三种材料电阻率远小于Mg2Si,都在9.0×10-7Ω·m以下。采用SEM(EDS)、四探针法以及剪切实验对接头界面微观结构、接触电阻、力学性能以及热稳定性能等进行测试分析,结果表明,Mg2Ni/Mg2Si接头界面存在两个扩散层,分别是Mg2SiNi3新相层和富Mg层(含少量的Ni、Si)。由于富Mg层与Mg2Ni热膨胀系数不匹配,两者相差较大,因此该接头强度和接触电阻都没达到期望值,Mg2Ni不是理想的电极材料;保温5min的Mg2SiNi3/Mg2Si接头存在两个扩散层,分别是ω-(Mg0.52Ni0.48)7Si4和η-Mg6Si7Ni16。随保温时间的延长,扩散层逐渐增厚,界面逐渐齐整;当达到30min时,接头强度最大值是28MPa(时效前),接触电阻率最小值为63μΩ·cm2,时效后扩散层界面仍连接良好,无孔隙或裂纹等缺陷,热稳定优良。烧结温度为650℃的Cu/FeNi3/Mg2Si热电接头,扩散层较薄,强度不能满足应用要求;烧结温度为750℃的接头界面微观结构与700℃接头相同,包含三个扩散层:(Mg、Fe、Ni)、η和ω三元相,前者扩散层厚度较均匀,界面较齐整,强度整体高于后者,时效前最大强度为22MPa;烧结温度为800℃接头界面较复杂,形成的三个扩散层分别为:(Si、Fe、Ni)三元相、(Mg、Si、Ni、Fe)四元相和ω相。并且在(Si、Fe、Ni)三元相扩散层中析出白色斑点状Ni2Si,四元相中析出连成片亮白色(Fe、Si、Ni)三元相,时效前接触电阻最小为0.72mΩ·cm2。