| 研究課題/領域番号 |
21H01679
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分26060:金属生産および資源生産関連
|
|---|
| 研究機関 | 秋田大学 |
|---|
研究代表者 |
後藤 育壮 秋田大学, 理工学研究科, 准教授 (10632812)
|
|---|
| 研究分担者 |
肖 英紀 秋田大学, 理工学研究科, 准教授 (10719678)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2021年度: 12,870千円 (直接経費: 9,900千円、間接経費: 2,970千円)
|
|---|
| キーワード | 鋳造 / 接合 / 焼結 / 純金属 / 酸化物 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
研究代表者らはこれまで，純アルミニウム溶湯とチタン酸バリウム焼結体の界面へのα-アルミナ層の生成に伴い強固な接合が得られることを発見した．また，これを応用し，高温下で酸化を促進することにより短時間で接合を得るとともに，その過程でチタン酸バリウムの焼結も同時に行う革新的な鋳造プロセスを提案し，その実現性を示した．そこで本研究では，このプロセスを高温域で使用可能な酸化物熱電材料や純銅に展開し，集熱部の鋳造と同時に熱電材料の焼結・接合を行うことによる熱電変換モジュールの一体成形技術の確立に取組む．
|
| 研究成果の概要 |
研究代表者はこれまで，純アルミニウムとチタン酸バリウムの界面へのアルミナ層の生成に伴い接合が得られることを発見した．また，これを応用し，高温下で酸化を促進することにより短時間で鋳造接合を行うともに，その過程でチタン酸バリウムの焼結も同時に行う新プロセスを提案してきた．本研究では，このプロセスを高温域で使用可能な酸化物熱電材料や純銅に展開し，集熱部の鋳造と同時に熱電材料の焼結・接合を行うことによる環境調和熱電変換モジュールの低コストな製造技術の確立に取組んできた．本研究を通じて，酸化物熱電材料の焼結挙動や純アルミニウム・純銅との接合挙動が明らかとなり，新プロセスの実現性を示すことができた．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の目的は，研究代表者らが確立した鋳造・接合・焼結を同時に行う新プロセスを応用展開することで，未利用熱活用のための環境調和型熱電変換モジュールの低コストな新規製造法を実現することである．酸化物熱電材料は高温下でも比較的安定なものが多いことから，高融点かつ熱伝導性に優れる純銅製の集熱部との接合により，幅広い温度域における未利用熱活用が可能なモジュールの実現が期待できる．また，本研究を通じた熱電変換モジュールのトータルコストの大幅な低減により，実用化・普及の促進に伴う未利用エネルギーの高効率な活用の最も迅速な実現が期待できる．
|
