| Project/Area Number |
17K06845
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Structural/Functional materials
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
SATO MASASHI 東海大学, 工学部, 教授 (20459449)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | シリサイド / 水素 / 粉末冶金 / エネルギー / マグネシウム / 低温合成 / 熱電変換 / リチウムイオン二次電池 / シリコン泥 / 再生可能エネルギー / 廃棄物再資源化 / 電子・電気材料 |
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| Outline of Final Research Achievements |
Synthesis of the Mg2Si intermetallic compound from a mixture of Mg and Si-sludge powder were investigated by hydrogen powder metallurgy around at 600 K. The impurities involved in Si-sludge do not affect any synthesis processes of forming intermetallic Mg2Si. The occurrence of the formation of Mg2Si intermetallic is dominated on the penetration-diffusion processes of the Mg into the Si powders. The fine powder of Mg2Si exhibits single crystalline particles with 400 to 800 nm, which is well controlled by virgin Si- sludge particle with 400 to 10000 nm. Hydrogen plays an important role for the formation of Mg2Si, and gives the possibility of synthesis of high temperature melting point compounds at pronouncedly lower temperature.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
国内におけるシリコン産業で発生するシリコンスラッジは年間3,000トンと推定され、珪石より製造された半導体シリコンの87 %に相当するほか、その殆どが埋め立て処分されている。シリコンスラッジには不純物が混入しており、半導体産業への直接的な再利用は難しいが、本研究で良質な微粒子が得られることが確認された、不純物に対して比較的鈍感な物理的性質をもつMg2Siとして再利用が進めば、環境や経済的負荷の低減に繋がる可能性が高い。用途には熱電変換素子やリチウム電池用負極材のほか、車載部品等に利用される、マグネシウム、アルミニウム合金を母材とする高剛性軽金属基複合材料のフィラー用途など広く期待される。
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