| 研究課題/領域番号 |
16H02329
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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・電力変換・電気機器
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
飯田 努 東京理科大学, 基礎工学部材料工学科, 教授 (20297625)
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| 研究分担者 |
森 嘉久 岡山理科大学, 理学部, 教授 (00258211)
菅原 宏治 首都大学東京, システムデザイン研究科, 准教授 (40270889)
財部 健一 岡山理科大学, 理学部, 教授 (50122388)
中村 重之 津山工業高等専門学校, 総合理工学科, 教授 (80207878)
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| 研究協力者 |
小嗣 真人
竹内 謙
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
43,550千円 (直接経費: 33,500千円、間接経費: 10,050千円)
2018年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2017年度: 12,480千円 (直接経費: 9,600千円、間接経費: 2,880千円)
2016年度: 24,180千円 (直接経費: 18,600千円、間接経費: 5,580千円)
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| キーワード | 熱電発電 / Mg2Si / 高圧合成 / Spring-8 / 非弾性中性子散乱 / 熱電変換 / キャリア散乱機構 / 蛍光XAFS / 構造解析 / 内部組織観察 / シリサイド / SPring-8 / Phonon Density of State / 光電子分光 / ホール効果 / 地球温暖化ガス排出削減 / 排熱発電 / 自動車排熱 |
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| 研究成果の概要 |
熱電変換型自動車排熱発電実用化に向けた環境低負荷型熱電変換材料マグネシウムシリサイド(Mg2Si)の熱発電性能および高温耐久性の向上に向けた基礎研究を実施した。研究推進の結果、新不純物導入による人工的歪導入への局所的高圧下における熱電半導体電子物性、粒内・粒界精密調査による熱電特性向上への電子・格子状態評価、電極―Mg2Si界面の混合層精密調査およびMg2Si粒界精密調査と劣化メカニズム解明、および不純物導入および高圧合成による熱電特性要素の個別制御に関する知見を得た。当該知見は、車載用熱電発電モジュール開発において、同材料の高出力化および高耐久化に資する結果である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
大気中CO2濃度は410ppmを越え、気候変動の裏付けのように本邦でも歴史的な豪雨、巨大台風、竜巻被害が頻発している。今後の途上国の経済活動拡大に鑑み、先進工業国として排熱再資源化によるCO2削減技術を開発・実用化することは重要な責務であると考える。本研究における成果は、環境低負荷型熱電変換材料Mg2Siによる排熱発電システムの実用化を下支えする基本材料の熱発電性能および高温耐久性の向上に資する基礎研究成果であり、自動車排気系用途のみならず産業炉への排熱発電システムの展開を通して低炭素社会構築に貢献できる波及効果を有していると考える。
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