CN106252500B - 一种锑化钴基热电元件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锑化钴基热电元件及其制备方法，所述的锑化钴基热电元件具有通过一步法烧结形成的电极层/阻挡层/锑化钴基热电层结构，所述电极层为镍或镍‑铜，所述阻挡层由铌和选自锆、钒、铬、铪、铁中的至少一种组成。本发明提供的锑化钴基热电元件各个界面稳定性良好，界面电阻较低，本发明的制备方法工艺简单、可靠性高、成本低、易于规模化生产使用。

Description

一种锑化钴基热电元件及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种锑化钴热电元件及其制备方法，属于锑化钴基热电元件技术领域。

背景技术

热电材料是一种直接将热能和电能相互转化的功能材料，它利用本身的Seebeck效应将热能直接转化为电能。随着现代社会中能源问题的日益突出，热电材料由于其在航天领域，废热余热发电，汽车尾气，地热等领域具有广阔前景而被发达国家和地区所重视。热电材料的转换效率极大得依赖于材料的热电优值ZT，其中ZT＝S²σT/κ，其中S为赛贝克系数，σ为电导率，T是绝对温度，κ表示热导率。材料的ZT值越高，其热电性能也就越高。

锑化钴基热电材料作为最有前途的中温热电材料之一，在优化后，P型和N型的锑化钴基化合物的热电优值都已经达到了1.0以上，但是由于锑化钴基热电材料中的锑元素与大部分金属电极均可发生扩散反应，且反应后的锑化钴基热电材料的热电性能急剧下降且电极也会失效，这些导致锑化钴基热电材料的使用一直是一个难题。目前的解决手段是在电极层和热电层加入阻挡层，以抑制扩散反应的进行。

目前，中国科学院上海硅酸盐研究所的Guming等以金属钛为阻挡层，其制备的P型锑化钴基热电元件的室温接触电阻率在550℃真空时效30d后，由原始的3μΩ·cm²增长到6μΩ·cm²，而N型锑化钴基热电元件的室温接触电阻率在550℃真空时效1d后由5μΩ·cm²增长到16μΩ·cm²，最终真空时效30d后增长到94μΩ·cm²(J Alloy Compd,2016,671(238-44))。但是金属钛活性好，做为阻挡层易和锑化钴基热电材料反应形成脆性相，导致元件开裂。中国科学院上海硅酸盐研究所的Guming等报道了使用Ti-Al作为N型锑化钴基热电元件的阻挡层，在600℃真空时效16d后，室温接触电阻率低于12μΩ·cm²(J Alloy Compd,2014,610(665-70))。专利方面，美国的FLEURIAL，JEAN-PIERRE等使用金属锆作为锑化钴基热电元件的阻挡层，并报道了其元件的室温接触电阻率为19μΩ·cm²(US20120006376A1)。中国科学院上海硅酸盐研究所的陈立东等通过在烧结好的锑化钴基热电半导体对上，等离子喷涂由钼、钨、钛、铌和钽中至少一种元素组成的扩散阻挡薄层来防止热电材料元素的扩散以及Ag-Cu合金焊片或Sn-Pb焊料的扩散(CN100524867C)。但是等离子喷涂工艺本身难以对喷涂成分精确控制，而且喷涂时，喷涂成分容易氧化降低阻挡层的阻挡效果，同时此方法工艺复杂、需要复杂的设备。上述报道的研究中存在接触电阻率相对较高，阻挡层与锑化钴基热电材料形成脆性中间相导致寿命降低，制备工艺复杂，难以精确控制工艺参数和制备过程可靠性不强等问题。

综上所述，此领域迫切需要一种热和电接触良好、界面稳定性好、可靠性高的锑化钴基热电元件，同时提出一种工艺简单、可靠性高的制备方法。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷，本发明的目的在于，提供一种界面稳定的锑化钴基热电元件及其制备方法。

在此，本发明提供一种锑化钴基热电元件，所述的锑化钴基热电元件具有通过一步法烧结形成的电极层/阻挡层/锑化钴基热电层结构，所述电极层为镍或镍-铜，所述阻挡层由铌和选自锆、钒、铬、铪、铁中的至少一种组成。

本发明的阻挡层由铌和其它金属(例如锆、钒、铬、铪、铁的至少一种)组成，该阻挡层抑制了热电材料与电极的扩散反应，由于本阻挡层与热电材料扩散反应形成的中间层主要成分NbSb₂为稳定单相，并没有其他相形成而且该单相不易开裂并没有脆性特征，故本发明的阻挡层不易与锑化钴基热电材料形成脆性中间相。本发明提供的锑化钴基热电元件各个界面稳定性良好，在真空时效下，界面电阻未出现裂纹以及明显的扩散，界面电阻较低，室温接触电阻率在600℃下真空时效15d后低于5μΩ·cm²，接触电阻率值为电极层与阻挡层的接触电阻、阻挡层本身的电阻、阻挡层与锑化钴热电层的接触电阻三者之和与界面截面积的乘积。

本发明的锑化钴基热电元件中，所述电极层为镍、镍-铜的至少一种。较佳地，所述镍-铜中，铜质量百分比为20-80％，其余为镍以及不可避免的少量杂质。

本发明的锑化钴基热电元件中，所述阻挡层由铌和其它金属组成。较佳地，所述阻挡层为铌和选自锆、钒、铬、铪、铁中的至少一种形成的合金组成；或者所述阻挡层包括与所述锑化钴基热电层接触的铌金属层以及位于所述铌金属层上的由选自锆、钒、铬、铪、铁中的至少一种形成的第二金属层。铌相对于锆、钒、铬、铪、铁拥有更好的阻挡效果，作为高熔点金属，其稳定性无论是在高温还是在室温都优于锆、钒、铬、铪、铁，故将最优选择铌靠近热电层。

较佳地，所述阻挡层中，铌的质量百分比为10-99％。具体的，例如所述的阻挡层为合金时，铌的质量百分比为10-99％，其余为锆、钒、铬、铪、铁中的至少一种；所述的阻挡层为多层结构时，铌的质量百分比为90-99％，并且铌层直接连接锑化钴基热电层，其余层为锆、钒、铬、铪、铁中的至少一种，层数至少2层。

较佳地，所述的电极层厚度为0.1mm-2mm。

较佳地，所述的阻挡层厚度为10μm-50μm。

较佳地，所述的锑化钴基热电层材料为N型锑化钴基热电材料或P型锑化钴基热电材料。

本发明还提供一种上述锑化钴基热电元件的制备方法，所述制备方法包括：将锑化钴基热电层材料、阻挡层材料及电极层材料依次装入石墨模具中，在真空中或惰性保护气氛下进行放电等离子烧结或热压烧结，得到所述锑化钴基热电元件。

本发明的制备方法采用一步法烧结方式(放电等离子烧结或热压烧结)实现电极层、阻挡层和锑化钴基热电层的一步法连接，电极层和阻挡层之间的界面、阻挡层与锑化钴基热电层之间的界面均结合良好，没有裂纹且没有扩散现象。根据本发明的方法，能够抑制热电材料与电极的扩散反应，使锑化钴基热电元件具有良好的热导和电导，同时能够更精确地对阻挡层的成分进行控制。且由于阻挡层效果显著，抑制了锑化钴基热电材料中锑元素的扩散，而锑元素的扩散会导致锑化钴基热电材料的结构遭到破坏，失去对填充原子的束缚，进而导致热电性能的急剧下降，最终导致锑化钴基热电元件的寿命下降，故该阻挡层可以提高锑化钴基热电元件的使用寿命。此外，本发明的制备方法具有工艺简单、可靠性高、成本低、易于规模化生产使用等特点。有效地提高了锑化钴基热电元件的可靠性、稳定性、使用寿命。

本发明的制备方法中，在装入石墨模具之前，可以对阻挡层的预处理。例如，预处理的步骤包括酒精超声清洗、酸洗以去除切割伤痕和增加表面粗糙度，提高结合强度。

较佳地，所述的真空是指真空度为0.1-10Pa。

本发明的制备方法中，所述放电等离子烧结的条件为：升温速率为40-100℃/分钟，烧结温度为590-650℃，烧结压力为50-70MPa，保温时间为8-15分钟，降温速度为5-30℃/分钟。

较佳地，所述放电等离子的烧结条件为：升温速率为50-60℃/分钟，烧结温度为600-640℃，烧结压力为55-65MPa，保温时间为10-13分钟，降温速度为10-20℃/分钟。

本发明的制备方法中，所述热压烧结的条件为：升温速率为20-100℃/分钟，烧结温度为600-700℃，烧结压力为50-70MPa，保温时间为50-80分钟，降温速度为10-50℃/分钟。

较佳地，所述热压烧结的条件为：升温速率为25-60℃/分钟，烧结温度为630-680℃，烧结压力为60-65MPa，保温时间为60-70分钟，降温速度为20-40℃/分钟。

附图说明

图1为本发明提供的锑化钴基热电元件的结构示意图，图中：1.电极层；2.阻挡层；3.锑化钴基热电层；

图2为实施例1制备的锑化钴基热电元件的界面扫描电镜图；

图3为实施例1制备的锑化钴基热电元件的界面处电阻变化关系图；

图4为实施例1制备的锑化钴基热电元件在600℃下真空时效15d后的界面扫描电镜图；

图5为实施例1制备的锑化钴基热电元件在600℃真空时效0d、3d、6d、10d、15d后的室温接触电阻率变化图；

图6为实施例2制备的锑化钴基热电元件的界面扫描电镜图；

图7为实施例2制备的锑化钴基热电元件的界面处电阻变化关系图；

图8为实施例2制备的锑化钴基热电元件在600℃下真空时效15d后的界面扫描电镜图；

图9为实施例2制备的锑化钴基热电元件在600℃真空时效0d、3d、6d、10d、15d后的室温接触电阻率变化图；

图10为实施例3制备的锑化钴基热电元件的界面扫描电镜图；

图11为实施例3制备的锑化钴基热电元件的界面处电阻变化关系图；

图12为实施例3制备的锑化钴基热电元件在600℃下真空时效15d后的界面扫描电镜图；

图13为实施例3制备的锑化钴基热电元件在600℃真空时效0d、3d、6d、10d、15d后的室温接触电阻率变化图。

具体实施方式

以下结合附图和下述实施方式进一步说明本发明，应理解，下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。

本发明涉及一种锑化钴基热电元件，所述的锑化钴基热电元件的基本结构为电极层/阻挡层/锑化钴基热电层。本发明还提供了一种锑化钴基热电元件的制备方法，所述的热电元件通过放电等离子烧结或热压烧结一步法制备。本发明提供锑化钴基热电元件热和电接触良好、界面稳定性好、可靠性高。本发明提供的制备方法工艺简单、可靠性强、制备成本低、易于应用于规模化生产。

(电极层)

本发明的锑化钴基热电元件中，电极层可采用镍、镍-铜中的至少一种。镍、镍-铜具有高电导和热导，耐腐蚀，价格低廉的优点。

其中，镍-铜中，铜质量百分比为20-80％，其余为镍以及不可避免的少量杂质。

电极层的厚度可为0.1mm-2mm，优选0.1mm-1.6mm。电极层的厚度大于0.1mm时，可以降低电阻和热阻。电极层的厚度低于2mm时，可以提高强度。

(阻挡层)

本发明的锑化钴基热电元件中，阻挡层可采用铌和其它金属形成。较佳地，所述其它金属为锆、钒、铬、铪、铁中的至少一种。更具体地，可以以铌与锆、钒、铬、铪、铁中的至少一种的混合物或合金或多层结构为阻挡层。本发明的阻挡层选择高熔点金属和耐腐蚀金属，具有低接触电阻率，高耐腐蚀性，强阻挡效果的优点。

所述阻挡层中，铌的质量百分比为10-99％。当铌的质量百分比为10％以上时，可以与锆、钒、铬、铪、铁中的至少一种形成合金，从而更易加工、提高硬度和耐久性，而铌的质量百分比为99％以下时，则可以拥有更好的阻挡效果。

所述的阻挡层为合金时，合金为铌与锆、钒、铬、铪、铁中的至少一种元素所组成，铌的质量百分比为10-99％。

所述的阻挡层为多层结构时，铌的质量百分比为90-99％，并且铌层直接连接锑化钴基热电层，其余层为锆、钒、铬、铪、铁中的至少一种，层数至少2层。铌层直接连接锑化钴基热电层可以保证阻挡效果最佳。

所述阻挡层的厚度可以在10μm-50μm，优选14μm-40μm。

本发明的锑化钴基热电层材料可采用N型锑化钴基热电材料或P型锑化钴基热电材料。作为一个示例，所述N型锑化钴基热电材料和P型锑化钴基热材料例如通过以下方法制得：在化学计量比称量后，放入石墨坩埚中，将石墨坩埚置于石英管中，并将石英管在3-5Pa真空条件下密封后放入熔融炉内，加热至1080℃后保温24h，将熔体在冷水中淬火冷却；冷却后的石英管放入退火炉中在640℃退火5天；将所得的铸锭研磨后过200目筛子。

以下，具体说明本发明的本发明的锑化钴基热电元件的制备方法。

如上所述，本发明的锑化钴基热电元件的基本结构为电极层/阻挡层/锑化钴基热电层。本发明中，分别将锑化钴基热电层材料、阻挡层材料及电极层材料按照上述顺序装入石墨模具中，通过一步烧结方式实现电极层、阻挡层和锑化钴基热电层的一步法连接。

在装入石墨模具之前，可对材料进行一定的预处理。具体的，作为一个示例，以铌与锆、钒、铬、铪、铁中的至少一种的混合物或合金或多层结构为阻挡层的预处理步骤包括酒精超声清洗、酸洗以去除切割伤痕和增加表面粗糙度，提高结合强度。此外，可以对电极层材料进行清洗和切割，以使电极与材料烧结后结合紧密。本发明中，除石墨模具以外，还可以采用氮化硼、碳化钨。

一步法烧结方式是指放电等离子烧结或热压烧结。

具体的，放电等离子烧结条件可以为：升温速率为40-100℃/min，烧结温度为590-650℃，烧结压力为50-70MPa，保温时间为8-15min，降温速度为5-30℃/min。

作为一个优选方案，放电等离子烧结条件为：升温速率为50-60℃/min，烧结温度为600-640℃，烧结压力为55-65MPa，保温时间为10-13min，降温速度为10-20℃/min。

热压烧结条件可以为：升温速率为20-100℃/min，烧结温度为600-700℃，烧结压力为50-70MPa，保温时间为50-80min，降温速度为10-50℃/min。

作为一个优选方案，热压烧结条件为：升温速率为25-60℃/min，烧结温度为630-680℃，烧结压力为60-65MPa，保温时间为60-70min，降温速度为20-40℃/min。

本发明的优点：

本发明提供的锑化钴基热电元件各个界面稳定性良好，在真空时效下，界面电阻未出现裂纹以及明显的扩散，界面电阻较低，室温接触电阻率在600℃下真空时效15d后低于5μΩ·cm²，且本发明的阻挡层不易与锑化钴基热电材料形成脆性中间相，形成的中间相为单相而且稳定没有脆性。根据本发明的方法，能够抑制热电材料与电极的扩散反应，使锑化钴基热电元件具有良好的热导和电导，同时能够更精确地对阻挡层的成分进行控制。且由于本阻挡层阻挡效果优异，抑制了锑化钴基热电元件中锑元素的扩散，从而保护了锑化钴热电材料拥有的可填充原子的结构，保证热电元件的使用稳定性，能够提高锑化钴基热电元件使用寿命。此外，本发明的制备方法具有工艺简单、可靠性高、成本低、易于规模化生产使用等特点。有效地提高了锑化钴基热电元件的可靠性、稳定性、使用寿命。

下面进一步例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下列实施例中未标明具体条件的实验条件，通常按照常规条件，例如工艺手册中的条件，或按照厂商所建议的条件。本实施例中所使用的N型锑化钴基热电粉末和P型锑化钴基热电粉末均由本实验组制备。

实施例1

分别取N型锑化钴基热电粉末1.23g、切割并酸洗好的阻挡层铌和铁混合箔(24±15μm其中铌的含量为90％)和切割并清洗好的电极层镍(124μm)，按照锑化钴基热电粉末1.23g、阻挡层箔、镍的顺序依次装入直径为12.7mm的石墨模具中，保证层与层之间的平整性，并在真空下进行放电等离子烧结：真空度为10Pa，烧结压力为60MPa，升温速度为50℃/min，烧结温度为640℃，保温时间为10min，降温速度为10-20℃/min，降温至300℃后随炉冷却。即可得到发明所述的具有如下基本结构的锑化钴基热电元件：Yb_0.3Co₄Sb₁₂/Nb₉₀Fe₁₀/Ni。

图1为本发明提供的锑化钴基热电元件的结构示意图：包括电极层1、阻挡层2和锑化钴基热电层3，且阻挡层2位于电极层1和锑化钴基热电层3之间。

图2为本实施例制备的锑化钴基热电元件的界面扫描电镜图，从左到右分别为电极层、阻挡层和锑化钴基热电层。可以看到，电极层和阻挡层之间的界面、阻挡层与锑化钴基热电层之间的界面均结合良好，没有裂纹且没有扩散现象。

图3为本实施例制备的锑化钴基热电元件的界面处电阻变化关系图。采用四探针法对横截面面积为0.1cm²的锑化钴基热电元件进行界面电阻的测量，得到从电极层到阻挡层再到锑化钴基热电层方向的电阻关系变化图。界面接触电阻率值为电极层与阻挡层的接触电阻、阻挡层本身的电阻、阻挡层与锑化钴热电层的接触电阻三者之和与界面截面积的乘积。由图可知，本实施例界面处的室温接触电阻率为1.5μΩ·cm²。

图4为本实施例制备的锑化钴基热电元件在600℃下真空时效15d后的界面扫描电镜图。可以看出，锑化钴基热电元件的各界面仍旧保持了良好的结合性，没有裂纹，阻挡层和锑化钴基热电层并没有明显的扩散，扩散层十分薄，阻挡层和电极层形成合金化层，合金化层厚度有所增加。

图5为本实施例1制备的锑化钴基热电元件在600℃真空时效0d、3d、6d、10d、15d后的平均室温接触电阻率变化图。由图可知，真空时效前(0d)、3d、6d、10d、15d的平均室温接触电阻率分别为1.5μΩ·cm²、1.5μΩ·cm²、2.4μΩ·cm²、2.6μΩ·cm²、4.6μΩ·cm²。

综合图2、图3、图4、图5说明本实施例制备的锑化钴基热电元件在长时间高温真空时效下，仍能够保持良好的界面结构稳定性、化学稳定性和低室温接触电阻率，满足锑化钴基热电元件的使用要求。

实施例2

分别取P型锑化钴基热电粉末1.23g、切割并酸洗好的阻挡层铌和铬合金(25μm±10μm，其中铌质量百分比47％)、清洗好的电极层镍-铜(124μm)，按照锑化钴基热电粉末1.23g、阻挡层合金、镍-铜的顺序依次装入直径为12.7mm的石墨模具中，保证层与层之间的平整性，并在真空下进行放电等离子烧结：真空度为10Pa，烧结压力为60MPa，升温速度为50℃/min，烧结温度为600℃，保温时间为10min，降温速度为10-20℃/min，降温至300℃后随炉冷却。即可得到发明所述的具有如下基本结构的锑化钴基热电元件：CeFe₃CoSb₁₂/NbCr₂/NiCu。

图6为本实施例制备的锑化钴基热电元件的界面扫描电镜图，从左到右分别为电极层、阻挡层和锑化钴基热电层。可以看到，电极层和阻挡层之间的界面、阻挡层与锑化钴基热电层之间的界面均结合良好，没有裂纹，阻挡层和锑化钴基热电层并没有扩散，阻挡层和电极层有少量不连续的合金化部分。

图7为本实施例制备的锑化钴基热电元件的界面处电阻变化关系图。采用四探针法对横截面面积为0.1cm²的锑化钴基热电元件进行界面电阻的测量，得到从电极层到阻挡层再到锑化钴基热电层方向的电阻关系变化图。界面的接触电阻率值为电极层与阻挡层的接触电阻、阻挡层本身的电阻、阻挡层与锑化钴热电层的接触电阻三者之和与界面截面积的乘积。由图可知，本实施例室温接触电阻率为1.6μΩ·cm²。

图8为本实施例制备的锑化钴基热电元件在600℃下真空时效15d后的界面扫描电镜图。可以看出，锑化钴基热电元件的各界面仍旧保持了良好的结合性，没有裂纹，阻挡层和锑化钴基热电层并没有明显的扩散，扩散层十分薄，阻挡层和电极层形成合金化层，合金化层厚度有所增加。

图9为本实施例2制备的锑化钴基热电元件在600℃真空时效0d、3d、6d、10d、15d后的平均界面室温接触电阻率变化图。由图可知，真空时效前(0d)、3d、6d、10d、15d的平均室温接触电阻率分别为1.6μΩ·cm²、1.7μΩ·cm²、2.5μΩ·cm²、2.8μΩ·cm²、4.8μΩ·cm²。

实施例3

分别取N型锑化钴基热电粉末1.23g、切割并酸洗好的阻挡层铌层和锆层(25μm±10μm，其中铌的含量为99％，锆的含量为99％)、清洗好的电极层镍(124μm)，按照锑化钴基热电粉末1.23g、多层阻挡层铌和锆、镍的顺序依次装入直径为12.7mm的石墨模具中，保证层与层之间的平整性，并在真空下进行热压烧结：升温速率为30℃/min，烧结温度为640℃，烧结压力为60MPa，保温时间为60min，降温速度为30℃/min。即可得到发明所述的具有如下基本结构的锑化钴基热电元件：Yb_0.3Co₄Sb₁₂/Nb/Zr/Ni。

图10为本实施例制备的锑化钴基热电元件的界面扫描电镜图，从左到右分别为电极层、阻挡层和锑化钴基热电层。可以看到，电极层和阻挡层之间的界面、阻挡层与锑化钴基热电层之间的界面均结合良好，没有裂纹，阻挡层和锑化钴基热电层并没有扩散，阻挡层和电极层有少量不连续的合金化部分。

图11为本实施例制备的锑化钴基热电元件的界面处电阻变化关系图。采用四探针法对横截面面积为0.1cm²的锑化钴基热电元件进行界面电阻的测量，得到从电极层到阻挡层再到锑化钴基热电层方向的电阻关系变化图。界面的接触电阻率值为电极层与阻挡层的接触电阻、阻挡层本身的电阻、阻挡层与锑化钴热电层的接触电阻三者之和与界面截面积的乘积。由图可知，本实施例室温接触电阻率为1.6μΩ·cm²。

图12为本实施例制备的锑化钴基热电元件在600℃下真空时效15d后的界面扫描电镜图。可以看出，锑化钴基热电元件的各界面仍旧保持了良好的结合性，没有裂纹，阻挡层和锑化钴基热电层并没有明显的扩散，扩散层十分薄，阻挡层和电极层形成合金化层，合金化层厚度有所增加。

图13为本实施例3制备的锑化钴基热电元件在600℃真空时效0d、3d、6d、10d、15d后的平均界面室温接触电阻率变化图。由图可知，真空时效前(0d)、3d、6d、10d、15d的平均室温接触电阻率分别为1.6μΩ·cm²、1.8μΩ·cm²、2.6μΩ·cm²、2.9μΩ·cm²、4.8μΩ·cm²。

Claims (5)

1.一种锑化钴基中温热电元件的制备方法，其特征在于，所述的锑化钴基中温热电元件具有通过一步法烧结形成的电极层/阻挡层/锑化钴基热电层结构，所述电极层为镍或镍-铜，所述阻挡层由铌和选自锆、钒、铬、铪、铁中的至少一种组成，所述阻挡层中铌的质量百分比为90-99%；所述阻挡层包括与所述锑化钴基热电层接触的铌金属层以及位于所述铌金属层上的由选自锆、钒、铬、铪、铁中的至少一种形成的第二金属层；或者所述阻挡层为铌和选自锆、钒、铬、铪、铁中的至少一种形成的合金组成；

所述锑化钴基热电层为Yb_0.3Co₄Sb₁₂或CeFe₃CoSb₁₂，所述阻挡层和所述锑化钴基热电层扩散反应形成稳定单相NbSb₂；

所述一步法烧结包括：将锑化钴基热电粉末、阻挡层材料及电极层材料依次装入石墨模具中，在真空中或惰性保护气氛下进行放电等离子烧结或热压烧结，得到锑化钴基中温热电元件；

所述放电等离子烧结的条件为：升温速率为40-100℃/分钟，烧结温度为600-650℃，烧结压力为50-70MPa，保温时间为8-15分钟，降温速度为5-30℃/分钟；

所述热压烧结的条件为：升温速率为20-100℃/分钟，烧结温度为640-700℃，烧结压力为50-70MPa，保温时间为50-80分钟，降温速度为10-50℃/分钟。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述镍-铜中，铜质量百分比为20-80%。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的电极层厚度为0.1mm-2mm。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述的阻挡层厚度为10μm-50μm。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的真空是指真空度为0.1-10Pa。