| 研究課題/領域番号 |
13650317
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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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 |
電力工学・電気機器工学
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
高梨 良文 東京理科大学, 材料工学部, 教授 (30318224)
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| 研究分担者 |
飯田 努 東京理科大学, 材料工学部, 講師 (20297625)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2003年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2002年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
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| キーワード | 環境半導体 / 熱電変換材料 / シリサイド / マグネシウムシリサイド / 高純度焼結カーボン / アルミナるつぼ |
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| 研究概要 |
現在用いられている熱電変換材料と比べ高い熱電性能指数(ZT)が期待されるMg2Siについて、バルク結晶を得るための各種育成条件の抽出および多結晶試料の育成を行った。
試料作製・特性評価
-垂直ブリッジマン(VB)法によリモル比Mg:Si=70:30(Mg-rich),67:33(stoichiometry),60:40(Si-rich)の原料組成を用いMg2Si結晶を析出した。
-確認したパイロカープ高純度焼結カーボン(PG)に加え、高密度アルミナるつぼを導入し、育成プロセスの改善を行った。アルミナるつぼ材では融液とアンプル材との間の擬液性確保に今後のプロセス改善の余地があるが、今後展開する予定の任意形状Mg2Si結晶育成が可能であることが示唆された。
-PGるつぼ、アルミナるつぼ共に育成された結晶は、X線ディフラクトメータ法および電子プローブマイクロアナライザー測定から、従来育成したMg2Si結晶と比較して高い結晶性を有する試料作製が確認された。従来はMg2Siと金属Mgの混相からなる結晶が主に得られていたが、育成試料の大部分がMg2Siのみからなる結晶を再現性よく育成する条件を抽出することができた。
-PGるつぼおよびアルミナるつぼにより育成された試料の特性を詳細に調べた結果、PGるつぼでは、育成中にカーボンが混入し、熱電特性に影響を与えていることが明らかとなった。カーボンの混入が無いアルミナるつぼについてはカーボンの混入は無いものの、熟電特性が低下することが明らかとなった。
総括
-るつぼ材としてパイロカーブ高純度焼結カーボン素材および高密度アルミナるつぼによる育成試料の電気的特性・熱電特性を詳細に調べ検討を行った結果、良質のMg2Si結晶育成条件の探索に成功した。
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