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低環境負荷・中高温域カスケードモジュール用フラッシュ合成製ナノ熱電材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24360400
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 エネルギー学
研究機関北海道大学

研究代表者

沖中 憲之  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20250483)

研究分担者 秋山 友宏  北海道大学, 工学研究院, 教授 (50175808)
張 麗華  北海道大学, 工学研究院, 特任助教 (60719714)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
2014年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2013年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2012年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
キーワード環境調和 / ナノ材料 / 熱電材料 / 廃熱利用 / 不定比酸化物 / 格子欠陥 / 燃焼合成 / フラッシュ合成 / 熱電変換 / 排熱利用 / 環境材料
研究成果の概要

フラッシュ合成法をナノ粉末金属酸化物の製作に適用し,これらのナノ粒子を原料とした環境負荷の少ない不定比酸化物熱電変換材料,および,その製造プロセスを研究し,中高温域カスケードモジュールとして最適なp型及びn型それぞれの熱電半導体を提案した。また,これら不定比金属酸化物粉末の最適な固化成形方法を明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 17件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Combustion synthesis of TiFe by utilizing magnesiothermic reduction2015

    • 著者名/発表者名
      M. Deguchi, N. Yasuda, C. Zhu, N. Okinaka, T. Akiyama
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds

      巻: 622 ページ: 102-107

    • DOI

      10.1016/j.jallcom.2014.10.051

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fabrication of mixed α/β-SiAlON powders via salt-assisted combustion synthesis2014

    • 著者名/発表者名
      J. Niu, K. Harada, S. Suzuki, I. Nakatsugawa, N. Okinaka, T. Akiyama
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds

      巻: 604 ページ: 260-265

    • DOI

      10.1016/j.jallcom.2014.03.145

    • NAID

      120005464717

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Thermodynamic Analysis of Thermite Synthesis for Thermoelectric Fe2VAl2014

    • 著者名/発表者名
      Asami Kikuchi, Noriyuki Okinaka, and Tomohiro Akiyama
    • 雑誌名

      Applied Thermal Engineering

      巻: 70 号: 1 ページ: 876-883

    • DOI

      10.1016/j.applthermaleng.2014.05.076

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Single Thermite-Type Combustion Synthesis of Fe2VAl for Thermoelectric Applications from Fe, V2O5 and Al Powders2014

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Abe, Asami Kikuchi, Noriyuki Okinaka, and Tomohiro Akiyama
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds

      巻: 611 ページ: 319-323

    • DOI

      10.1016/j.jallcom.2014.05.137

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Heat Release Performance of Direct-Contact Heat Exchanger with Erythritol as Phase Change Material2013

    • 著者名/発表者名
      T. Nomura, M. Tsubota, T. Oya, N. Okinaka, T. Akiyama
    • 雑誌名

      Applied Thermal Engineering

      巻: 61 号: 2 ページ: 28-35

    • DOI

      10.1016/j.applthermaleng.2013.07.024

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of metal hydride sheet to thermally driven cooling system2013

    • 著者名/発表者名
      N. Yasuda, T. Tsuchiya, N. Okinaka, T. Akiyama
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy

      巻: 38 号: 18 ページ: 7469-7476

    • DOI

      10.1016/j.ijhydene.2013.04.011

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance Analysis of Heat Storage of Direct-Contact Heat Exchanger with Phase-Change Material2013

    • 著者名/発表者名
      T. Nomura, M. Tsubota, A. Sagara, N. Okinaka, T. Akiyama
    • 雑誌名

      Applied Thermal Engineering

      巻: 58 号: 1-2 ページ: 108-113

    • DOI

      10.1016/j.applthermaleng.2013.03.041

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Combustion synthesis of TiFe-based hyarogen storage alloy from titanium oxide and iron2013

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuchiya, N. Yasuda, S. Sasaki, N. Okinaka, T. Akiyama
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy

      巻: 38 号: 16 ページ: 6681-6686

    • DOI

      10.1016/j.ijhydene.2013.02.106

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermal conductivity and cycle characteristic of metal hydride sheet formed using aramid pulp and carbon fiber2013

    • 著者名/発表者名
      Naoto Yasuda
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy

      巻: 38 号: 3 ページ: 1657-1661

    • DOI

      10.1016/j.ijhydene.2012.11.052

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heat storage in Direct-contact heat exchanger with phase change material, Applied thermal engineering2013

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Nomura
    • 雑誌名

      Applied Thermal Engineering

      巻: 50 号: 1 ページ: 26-43

    • DOI

      10.1016/j.applthermaleng.2012.04.062

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermal Conductivity Enhancement of Erythritol as PCM by Using Graphite and Nickel Particles2013

    • 著者名/発表者名
      T. Oya, T. Nomura, M. Tsubota, N. Okinaka, T. Akiyama
    • 雑誌名

      Applied Thermal Engineering

      巻: 61 号: 2 ページ: 825-828

    • DOI

      10.1016/j.applthermaleng.2012.05.033

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation and thermoelectric properties of highly oriented calcium cobalt oxides by solution combustion synthesis with post-spark plasma sintering2012

    • 著者名/発表者名
      L. Zhang, N. Okinaka, T. Tosho, T Akiyama
    • 雑誌名

      Journal of Optoelectronics and Advanced Materials

      巻: 14 ページ: 67-71

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemical equilibrium analysis for hydrolysis of magnesium hydride to generate hydrogen2012

    • 著者名/発表者名
      T. Hiraki, S. Hiroi, T. Akashi, N. Okinaka, T. Akiyama
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy

      巻: 37 号: 17 ページ: 12114-12119

    • DOI

      10.1016/j.ijhydene.2012.06.012

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Energy analysis of self-ignition combustion synthesis for producing rare-earth-based hydrogen storage alloy2012

    • 著者名/発表者名
      Naoto Yasuda
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy

      巻: 37 号: 12 ページ: 9706-9715

    • DOI

      10.1016/j.ijhydene.2012.03.109

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of nonstoichiometric defects in manganese oxides by self-propagating high-temperature synthesis2012

    • 著者名/発表者名
      M. Hiramoto, N. Okinaka, T. Akiyama
    • 雑誌名

      Materials Chemistry and Physics

      巻: 134 号: 1 ページ: 98-102

    • DOI

      10.1016/j.matchemphys.2012.02.035

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase change composite based on porous nickel and erythritol2012

    • 著者名/発表者名
      Teppei Oya, Takahiro Nomura, Noriyuki Okinaka, Tomohiro
    • 雑誌名

      Applied Thermal Engineering

      巻: 40 ページ: 373-377

    • DOI

      10.1016/j.applthermaleng.2012.02.033

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel Combustion Route for SrTiO_3 Powders2012

    • 著者名/発表者名
      A.Kikuchl, D.Tran, S.Lin, N.Okinaka, T.Akiyama
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 5 号: 4 ページ: 041201-041201

    • DOI

      10.1143/apex.5.041201

    • NAID

      10030592475

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 燃焼合成-放電プラズマ焼結によるホイスラー合金Fe2VAlの合成2014

    • 著者名/発表者名
      阿部圭佑,菊地麻,沖中憲之,秋山友宏
    • 学会等名
      第11回日本熱電学会学術講演会
    • 発表場所
      物質・材料研究機構(つくば)
    • 年月日
      2014-09-29 – 2014-09-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 燃焼合成-放電プラズマ焼結製Fe2VAlの熱伝導率に及ぼすボールミル粉砕時間の影響2014

    • 著者名/発表者名
      阿部圭佑, 菊地麻美, 沖中憲之, 秋山友宏
    • 学会等名
      平成26年度日本金属学会日本鉄鋼協会両支部合同サマーセッション
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2014-07-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 工業排熱利用型熱電発電システムの物質およびエネルギー収支2013

    • 著者名/発表者名
      菊地麻美,沖中憲之,秋山友宏
    • 学会等名
      第8回日本LCA学会研究発表会
    • 発表場所
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス(滋賀)
    • 年月日
      2013-03-06
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Life Cycle Materials and Energy Balance of Thermoelectric Generation System Using Exhausted Industrial Heat2013

    • 著者名/発表者名
      A. Kikuchi, N. Okinaka, T. Kajihara, H. Hachiuma, T. Akiyama
    • 学会等名
      The 32nd International Conference on Thermoelectrics
    • 発表場所
      Kobe International Conference Center (Kobe)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Fe2VAlのシングルテルミット型燃焼合成2013

    • 著者名/発表者名
      阿部圭佑, 菊地麻美, 沖中憲之, 秋山友宏
    • 学会等名
      資源素材学会2013
    • 発表場所
      北海道大学 (札幌)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 熱電変換材料Fe2VAlのシングルテルミット型燃焼合成2013

    • 著者名/発表者名
      阿部圭佑, 菊地麻美, 沖中憲之, 秋山友宏
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会 第166回秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス (金沢)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Production of TiFe-base Hydrogen Storage Alloy From Fe and TiO_2 Mixture2012

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuchiya, N. Yasuda, N. Okinaka, T. Akiyama
    • 学会等名
      International Symposium on Metal-Hydrogen Systems 2012
    • 発表場所
      Kyoto TERRSA (Kyoto)
    • 年月日
      2012-10-23
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Densification Behavior of Thermoelectric Strontium Titanate during Spark Plasma Sintering2012

    • 著者名/発表者名
      A. Kikuchi, N. Okinaka, T. Akiyama
    • 学会等名
      Powder Metallurgy World Congress & Exhibition
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama (Yokohama)
    • 年月日
      2012-10-18
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 低温鉄鋼廃熱回収用直接接触式潜熱蓄熱装置の設計2012

    • 著者名/発表者名
      能村貴宏・坪田雅功・沖中憲之・秋山友宏
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会 第164回秋季講演大会
    • 発表場所
      愛媛大学城北キャンパス(愛媛)
    • 年月日
      2012-09-18
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] イルメナイトを原料とする水素貯蔵用フェロチタン合金の製造2012

    • 著者名/発表者名
      土屋達,安田尚人,沖中憲之. 秋山友宏
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会 第164回秋季講演大会
    • 発表場所
      愛媛大学城北キャンパス(愛媛)
    • 年月日
      2012-09-18
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 低温廃熱回収用潜熱蓄熱複合体2012

    • 著者名/発表者名
      相良昭人,能村貴宏,坪田雅功,秋山友宏,沖中憲之
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会 第164回秋季講演大会
    • 発表場所
      愛媛大学城北キャンパス(愛媛)
    • 年月日
      2012-09-18
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] イルメナイトを原料とするTiFe系水素吸蔵合金の製造2012

    • 著者名/発表者名
      土屋達,安田尚人,沖中憲之,秋山友宏
    • 学会等名
      資源・素材2012
    • 発表場所
      秋田大学手形キャンパス(秋田)
    • 年月日
      2012-09-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Thermite Synthesis of Fe_2VAl2012

    • 著者名/発表者名
      A. Kikuchi, N. Okinaka, T. Akiyama
    • 学会等名
      31st International & 10th European Conference on Thermoelectrics
    • 発表場所
      Nordkraft (Denmark)
    • 年月日
      2012-07-10
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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