| 研究課題/領域番号 |
09450273
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
材料加工・処理
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
永井 宏 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80029206)
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| 研究分担者 |
井藤 幹夫 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00294033)
勝山 茂 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00224478)
真島 一彦 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (60029270)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1999
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| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
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| 配分額 *注記 |
10,600千円 (直接経費: 10,600千円)
1999年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1998年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1997年度: 6,500千円 (直接経費: 6,500千円)
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| キーワード | 熱電材料 / メカニカルアロイング / ナノコンポジット / 熱起電力 / 電気抵抗 / 熱伝導率 / 粉末冶金 / 焼結材料 / 燃結材料 / β-FeSi_2 / 粉末治金 |
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| 研究概要 |
熱電変換材料の性能Zは、Z=α^2/ρκ(α:熱起電力、ρ:電気抵抗、κ:熱伝導率)で表され、高性能化するには、αを増大させ、ρおよびκを低下させることが必要である。
本研究では、FeSi_2系およびCoSb_3系熱電変換材料について、(1)ρの小さい金属相微粒子の分散によってρおよびκの低減効果、(2)各種セラミックス微粒子の分散によって結晶粒微細化と分散粒子でのフォノン散乱の増加によるκの低減効果について検討し、さらにその機構について追求した。得られた主な成果を要約すると、以下の通りである。
1)メカニカルアロイング(MA)法により、各種微粒子を分散させFeSi_2系およびCoSb_3系熱電変換材料をホットプレスによって作製することに成功した。
2)FeSi_2系にSi及びCを添加してMAすることによって、FeSi_2系中にSiC超微粒子を均一・微細に分散させ、熱伝導率を著しく低下させることにより、性能を大幅に向上させることができた。
3)CoSb_3に電気抵抗が小さいFeSb_2あるいはNiSb_2を添加してMAすることによって、電気抵抗および熱伝導率が小さい微粒子分散型CoSb_3系熱電材料が得られた。
4)熱電材料への微粒子分散効果がn型およびp型において異なること、その原因がマトリックスと微粒子の電子的相互作用によることを、ホール係数測定により明らかにした。
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