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湿式法による高熱電能FeSi系酸化物膜の高速形成

研究課題

研究課題/領域番号 04203214
研究種目

重点領域研究

配分区分補助金
研究機関東京工業大学

研究代表者

阿部 正紀  東京工業大学, 工学部, 教授 (70016624)

研究分担者 伊藤 友幸  東京工業大学, 工学部, 助手 (40203153)
五味 学  東京工業大学, 工学部, 助教授 (80126276)
玉浦 裕  東京工業大学, 炭素循環素材研究センター, 教授 (00108185)
研究期間 (年度) 1992
研究課題ステータス 完了 (1992年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
1992年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
キーワード熱電材料 / FeSi_2 / フェライト / めっき
研究概要

1.Fe(SiO_x)_y膜の作製と熱電特性 光照射フェライトメッキを用い、焼結アルミナ(20x20x1.1cm^3)基板上に膜を作製した。Feイオンは、Fe^<3+>のロッシェル塩によるキレート水溶液を用いた。一方、Siイオンはケイ酸ナトリウムあるいはシリコーンエマルジョンの水溶液を用い、出発水溶液を検討した。ケイ酸ナトリウム水溶液を用いた場合には、SiO_x膜中にFe微粒子が分散した連続膜(Fe(SiO_x)_y)を作製できた。作製したFe(SiO_x)_y膜の電気伝導はトンネル伝導による可能性も示唆された。この膜の熱電能は膜の組成に依存するが、〜100〜250μV/Kであり焼結法により作製されたセラミックスの値とほぼ同じ値を得た。一方、シリコーンエマルジョンを用いた場合にはSiが膜中にほとんど取り込まれず、Fe_3O_4膜が形成され易いことがわかった。この膜の電気伝導率は大きく、また、熱電能は数μV/Kであった。膜堆積速度はいずれの場合も〜30nm/minであり、実用化のためにはより一層の高速化が望まれる。
2.FeSi_2微粒子のフェライトコーティング FeSi_2微粒子を焼結する時の結晶成長を抑制することにより熱伝導率を低下させ、熱電変換効率を向上させることを目的としてFeSi_2微粒子表面フェライトを複覆した。フェライトメッキ法を用いて粒系〜1〜2μmのFeSi_2微粒子の表面にFe_3O_4などのフェライトを複覆するための条件を検討した。温度を75℃に保った反応層の中に錯化剤(CH_3COONH_4)を溶解し、FeSi_2微粒子をこの水溶液中に分散させ、反応液(FeCl_2)と酸化液(NaNO_2)を間欠的に送り込んだ。反応中のpHとORP(酸化還元電位)をコントロールすることによりFeSi_2微粒子の表面にFe_3O_4を形成できることがわかった。今後、Fe_3O_4を複覆したFeSi_2微粒子を用いてセラミックスを作製し、作製条件と熱電特性との関係を明らかにする予定である。

報告書

(1件)
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (2件)

  • [文献書誌] 伊藤 友幸: "熱電材料用Fe-SiOx膜の湿式作製" 第53回応用物理学会学術講演会予稿集. (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 伊藤 友幸: "湿式法により高熱電能FeSi系酸化物膜の高速形成" 重点領域研究:エネルギーの変換技術 平成4年度研究成果報告書. 371-376 (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1992-04-01   更新日: 2016-04-21  

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