| 研究課題/領域番号 |
18K14004
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分26030:複合材料および界面関連
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| 研究機関 | 名古屋工業大学 (2019-2020)
九州大学 (2018) |
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研究代表者 |
渡邊 厚介 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員 (40617007)
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | ナノ複合体 / 酸化物 / 導電性窒化物 / 熱電変換材料 / ボトムアップ型合成 / コアシェル構造 / フォノン散乱 / 酸化物熱電変換材料 / ナノ構造制御 / 窒化物被覆 / LaドープSrTiO3 |
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| 研究成果の概要 |
高温で耐えうる熱電材料を開発するため、ボトムアップ型合成によるLaドープSrTiO3(LSTO)とTiNから構成されるバルクナノ複合体の合成およびスケールアップ検討、そしてTiN添加量に伴う組織制御と熱電特性の改善を行った。TiN添加量に伴い導電率の明確な増大が見られTiNの体積分率の制御により発電能力である出力因子はLSTO単相と比べて改善した。一方で、LSTOとTiNの結晶粒径の増大を抑制することで格子熱伝導率を低減させることに成功し、熱電性能の指標であるZTの最大値は0.14(775℃)が得られた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
酸化物中に窒化物を導入したナノ複合体の合成を、本研究で開発した方法（つまり異種酸化物被覆、窒化処理、焼結といった従来存在する方法の組み合わせ）により、容易にした。また、このようなナノ複合材料のスケールアップを実施したことによって、産業上容易に生産可能となる。さらに、異種材料間の割合やその微細組織制御によって、導電性、熱起電力、熱伝導率を制御できる可能性を示し、複合材料の新たな可能性を示した研究である。
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