2014 Fiscal Year Annual Research Report
低環境負荷・中高温域カスケードモジュール用フラッシュ合成製ナノ熱電材料の開発
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24360400
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
沖中 憲之 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20250483)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
張 麗華 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 特任助教 (60719714)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ナノ材料 / 熱電変換 / 排熱利用 / 環境材料 / 不定比酸化物 / 格子欠陥 / 燃焼合成 / フラッシュ合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
色々な分野で発生する熱エネルギーの大部分は，現在，未利用のまま捨てられている。熱電発電は，地球温暖化対策とも相まって，この廃熱エネルギーを回収する小規模なエネルギー変換システムとして期待されている。しかし一方で，従来の熱電材料は重金属等の有害化危惧物質を含んだ材料が多く，環境負荷の少ない材料が望まれている。この点において酸化物熱電材料は環境負荷が少なく，金属の熱電材料では問題になる高温大気中における安定性も高い。また，化学量論比からずれた不定比金属酸化物半導体は，酸素の欠乏量，過剰量によりキャリア濃度を制御可能である。不定比組成を厳密に制御できれば，有用な熱電材料になる。一方，燃焼合成法の一種であるフラッシュ合成法は，任意の不定比組成を有する不定比金属酸化物をサブマイクロメートルの粒子径で合成可能な手段であり，酸化物熱電材料を作製するのに非常に有用な方法である。このため，フラッシュ合成法を粉末酸化物の製作に適用し，これを原料とした不定比酸化物熱電材料，および，その製造プロセスを研究するとともに，最終的には，この熱電材料を用いたカスケード型熱電モジュールの提案を目指した。
1. カスケード型熱電モジュールの試作 平成２４年度，２５年度において決定した中・高温用ｐ型，ｎ型それぞれの熱電材料を用いて，カスケード型熱電発電モジュールを提案した。
2. 総合的評価 ｐ型，ｎ型熱電半導体材料の最適組成及び金属酸化物粉体の固化成形方法，試作した熱電モジュールに関して総合的に評価・検討した。
3. 研究成果の発表 平成２４年度，２５年度と同様に積極的に成果の発表を行い，他の研究者からの助言，批判を受ける。助言や批判の内容はそれぞれの検討課題へフィードバックさせた。
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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