1990 Fiscal Year Annual Research Report
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02203120
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
松原 覚衛 山口大学, 工学部, 教授 (30025986)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松浦 虔士 大阪大学, 工学部, 教授 (70112018)
平田 好洋 鹿児島大学, 工学部, 助教授 (80145458)
加藤 昭夫 九州大学, 工学部, 教授 (50037727)
河本 邦仁 東京大学, 工学部, 助教授 (30133094)
島田 昌彦 東北大学, 工学部, 教授 (80029701)
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| Keywords | アモルファス金属 / FeSi_2 / プラズマ・プロセス / 薄膜 / 超微粒子 / セラミックス / AMTEC |
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| Research Abstract |
(1)O_2ーイオン照射、またはFeとSiOとの反応により推積したFeSi_2アモルファス薄膜は、熱処理で粒径が20〜100ÅのFeの超微粒子を含むグラニュラ-(granular)構造となり、比較的広い温度領域でS〜6mV/degの巨大熱起電力をもつ。また、O_2ープラズマ(13.56MHz)中で処理したp,nーFeSi_2セラミックス熱電素子一対で、開放電流Vo〜0.45V、短絡電流Is〜20A/cm^2が得られた。これは、これまでの材料の出力の約10倍である。(山口大・工 松原)
(2)高温・超高圧(〜1200℃、3〜5GPa)極限条件下で合成したFe_<1ーX>Ru_XSi_2セラミックスは、β相の転移温度領域が高く(〜1000℃)、高温度で安定な熱電材料として期待できることを明らかにした。(東北大・工 島田)
(3)ポリ・カルボシラン(PCS)を原料としたCVDにより作製した多孔質SiCセラミックス熱電材料の微細構造、積層欠陥、空孔(void)が熱電材料としての発電特性に及ぼす影響について検討し、これらの構造欠陥を制御して発電性能をアップする条件を明らかにした。(東京大・工 河本)
(4)AMTECの主要材料であるβ"ーアルミナ焼結体の化学的構造安定性(耐食性)が微量のマグネシア(MgO)の添加で改善できることを明らかにした。この素材を用いてAMTEC発電器を作製し、その基本的な動作実験により優位性を明らかにした。(九州大・工 加藤)
(5)AMTEC主要材料であるβ、β"ーアルミナ・セラミックスの長寿命化と高性能化を目的として、高純度β、β"ーアルミナ微粒子のプロセッシング、セラミックス粒子の均一性、微細構造制御にポイントをおいて研究し、有益な基礎的知見を得ている。(鹿児島大・工 平田)
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[Publications] 松原 覚衛: "FeSi_2系アモルファス熱電材料" 日本材料科学会. 27(5). 270-278 (1990)
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[Publications] 松原 覚衛: "プラズマ・イオンプロセス技術と新素材ー新しいFeSi_2系非晶質合金ー" 表面技術協会. 41(11). 78-84 (1990)
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[Publications] K.NAGAO,M.SUEHIRO,K.KAWAMURA,and K.MATSUBARA: "Structural and Thermoelectric Properties of Amorphous FeSi_2 Films Irradiated with O_2 Ions" Proc.13th Symp.on Ion Sour.and IonーAssist.Technol.245-248 (1990)
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[Publications] T.MIKI,K.NAGAO,K.MATSUBARA: "Characterization of Granular FeーSiO Films by means of Electron Paramagunetic Resonance" J.Appl.Phys.(1991)
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[Publications] K.KOUMOTO: "HighーResolution Electron Microscopy Observations of Stacking Faults in βーSiC" J.Am.Ceram.Soc.72. 1985-1987 (1989)
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[Publications] K.KOUMOTO: "Porous SiC Ceramics for HighーTemperature Thermoelectric Energy Conversion" Proc.Int.Conf.Electron,Compo.and Mat.500-504 (1989)
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[Publications] K.KOUMOTO: "Preparation of SiC Hollow Particles by GasーPhase Reaction in the SiH_4ーCH_4ーH_2 System" J.Mater Sci.24. 3679-3685 (1989)
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[Publications] T.KOBAYASI,H.TAKIZAWA and M,SHIMADA: "MetalーInsulator and Thermoelectric Properties in the System (R_<1ーX>Ca_X)MnO_<3ー>δ(R:Tb,Ho,V)" J.Solid State Chem.91. (1991)
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[Publications] H.TAKIZAWA,P.F.MO,T.ENDO and M.SHIMADA: "Preparation and Thermoelectric Properties of βー(Fe_<1ーX>Ru_X)Si_2" J.Mater.Sci.
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[Publications] K.SHIBATA,K.TSUCHIDA and A.KATO: "Preparation of Ultrafine Molybdenum Powder by Vapour Phase Reaction of the MoO_<3ー>H_2 System" J.LessーCommon Metals. 157. L5-L10 (1990)
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[Publications] O.ASAKAMI,K.TSUCHIDA and A.KATO: "Materials for Electrode of Alkali Metal Thermoelectric Converter(AMTEC) (II)" J.Mater.Sci.Lett.9. 892-894 (1990)
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[Publications] H.TAGAWA,K.TSUCHIDA and A.KATO: "Interaction between β"ーalumina and Liquid Sodium at 700℃" J.Mater.Sci.Lett.10. 96-100 (1991)
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[Publications] Y.HIRATA,K.SHIMADA and Y.ISHIHARA: "Characterization and Sintering of MgOーDoped βーAlumina powders Prepared by the Hydrolysis of Metal Alkoxides" 日本セラミックス協会誌. 98. 630-638 (1990)
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[Publications] Y.HIRATA,T.IZAIKU and Y.ISHIHARA: "Synthesis of Dense β,β"ーalumina Ceramics by Reaction Sintering of Na_2Oーcontaining Alumina Compact" J.Mater.Research. 6. (1991)
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[Publications] Y.HIRATA,T.IZAIKU and Y.SHIHARA: "β,β"ーAlumina Ceramics by Reaction Sintering of the Na_2OーMgoーAl_2O_3 System" Proc.4th Int.Conf.on Ceramic Powder Proces.(1991)
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[Publications] K.MATSUURA,A.TUYOSHI,and K.MATSUBARA: "Applicability of Thermoelectric Conversion to Large Scale Electric Generation" Proc.4th Int.Conf.on Thermoelectric Energ.Conv.371-380 (1990)
