2012 Fiscal Year Annual Research Report
強誘電体セラミックスを利用した環境の温度変動からのエナジーハーベスト
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22560671
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| Research Institution | Shonan Institute of Technology |
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Principal Investigator |
眞岩 宏司 湘南工科大学, 工学部, 教授 (50229283)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | エナジーハーベスティング / 強誘電体 / 焦電効果 / PZT / Ba(Zr,Ti）O3 / 非鉛 / PLZT / 電気熱量効果 |
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| Research Abstract |
電気熱量効果また物理的にその逆効果である焦電効果に関して研究を行った。これまで、PZT薄膜にリラクサ成分であるPMN-PNNを添加することで薄膜作製条件を変化させることなく、誘電分極の温度変化が大きくなることを示し、薄膜の電気熱量効果を改善させうる見通しを発表した。また、非鉛強誘電体化合物ではBaTiO3セラミックスにZrを加えたBa(Zr,Ti)O3セラミックスで室温付近で比較的大きな分極の温度変化を示すことを観測し、それにより非線型焦電特性を示すことを見出した。温度範囲 25-125˚C 、電界印加0-20kV/cmの条件で58J/L/cycleのエネルギー回収を確認した。これは非鉛の無機強誘電体化合物としては大きな値といえ、材料の選択範囲を広げる結果である。振動エネルギーハーベスティングでは、非鉛強誘電体BaTiO3セラミックスにMnを添加することで、相対変形0.8mm、振動数80 Hzを45秒間与えることにより、圧電効果により、432 μJのエネルギーの回収を確認した。これは非鉛の無機強誘電体化合物としては大きな値といえ、エネルギーハーベスティングに用いる材料の選択範囲を広げる結果である。電気熱量効果に関しても検討している。それらに加え、BaTiO3 、Ba(Zr,Ti)O3セラミックスの特性向上に関してSPS（スパークプラズマ焼結）を適応し、その圧電特性が粒径により制御可能なことを示した。それに加えて、HIP（熱間等方圧加圧法）をBaTiO3セラミックスの特性向上を検討しており、SPSで得られたセラミックスより優れた圧電特性を有することを見出している。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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