| 研究課題/領域番号 |
18K04680
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分26010:金属材料物性関連
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
武田 雅敏 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (30293252)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 熱電変換材料 / 金属六ホウ化物 / ナノ結晶 / 微細組織 / 複合組織 |
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| 研究成果の概要 |
金属六ホウ化物SrB6の熱伝導率を低減し熱電特性を向上させるために，ナノ結晶を合成し，それを用いて微細組織を有する焼結体を作製した．SrCl2とNaBH4を出発原料として低温合成する方法，酸化物をMgで還元する方法を用いてナノ結晶を合成し，従来よりも低温で緻密な焼結体が得られることを明らかにした．これにより34%ー54%熱伝導率を低減させることができた．特に，マグネシウム還元により合成した試料では，従来と同等の電気的特性を有しており，キャリア濃度の調整により更なる熱電特性向上が見込まれる．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
低温合成された金属六ホウ化物のナノ結晶を用いることで，従来は焼結に1800℃以上の温度が必要であったが，本研究では1200℃ー1600℃まで温度を下げても緻密な焼結体が得られることが明らかになった．焼結温度の低温度化により，微細な組織を持つ焼結体が得られ，熱伝導率を低減できることが明らかになった．この成果は，ホウ素化合物において電気的特性と熱的特性を独立に制御可能であることを示しており，更なる熱電特性向上が期待される．また，高性能な熱電材料の開発は，排熱利用発電などエネルギーの有効活用に貢献するものである．
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