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2005 年度 実績報告書

金属酸化物の熱電材料・素子の新しい作製法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15560599
研究機関千葉大学

研究代表者

魯 云  千葉大学, 工学部, 講師 (50251179)

研究分担者 広橋 光治  千葉大学, 工学部, 教授 (40009535)
佐藤 建吉  千葉大学, 工学部, 助教授 (60143260)
キーワード酸化物 / 熱電材料 / 還元反応 / 粉末冶金 / 放電プラズマ焼結 / 熱電ディバイス
研究概要

平成17年度では、酸化物熱電材料としてCuAlO_2と不定比酸化チタンTiO_<2-x>について材料の作製、電気抵抗率の軽減、熱電特性の評価および熱電素子の作製などについて実験を行った。CuAlO_2について銅粉末の添加や粉末の粉砕などの手法で電気抵抗率の軽減を図った。またTiO_<2-x>については放電プラズマ焼結法で作製した不定比酸化チタンTiO_<2-x>について木炭粉末を用いた簡便な還元反応を行うとともに熱天秤を用いて還元反応における酸素の脱離などを調べた。今年度の研究成果を以下のように項目でまとめた。
1)粉砕処理を行うことによって高密度なCuAlO_2焼結体を作製することができた。また、密度の増加に伴ってゼーベック係数の増加および電気抵抗率が低減し、熱電特性を改善することができた。
2)銅粉末を添加した結果、添加した銅粉末は酸化せずに焼結体を作製できた。また、熱電特性において、銅粉末粒径が主にゼーベック係数、添加量が主に電気抵抗率に影響を与えた。粉末粒径1μm、添加量1wt%において最も電気抵抗率を大きく低減した。
3)CuAlO_2粉末を1.5h粉砕処理を施した焼結体において出力因子が4.4×10^<-5>W・m^<-1>・K^<-2>となり比較試料に比べ約5倍高い特性値を示した。また、粒径1μmの銅粉末を1wt%添加した試料において電気抵抗率が最も小さかった。
4)放電プラズマ焼結法で作製した不定比酸化チタンTiO_<2-x>に還元処理を実施した結果、電機抵抗率が大きく軽減でき、熱電特性を大きく向上させ約2.8×10^<-4>W・m^<-1>・K^<-2>の高い出力因子を得た。
なお、以上の研究成果として2件の投稿論文、4件投稿中の論文、6件の研究発表を行った。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (4件)

  • [雑誌論文] Fabrication of Ni_<1-x>M_xO (M=Li,Na) and its thermoelectric properties2006

    • 著者名/発表者名
      Yun LU, Mitsuji HIROHASHI, Hiroyuki YOSHIDA
    • 雑誌名

      Renewable Energy 2006,Makuhari Messe, Chiba, Japan, October 9-13 (In press)

  • [雑誌論文] Thermoelectric properties of non-stoichiometric titanium dioxide TiO_<2-x> fabricated by reduction treatment using carbon powder2006

    • 著者名/発表者名
      Yun LU, Mitsuji HIROHASHI, Kenkichi SATO
    • 雑誌名

      MATERIALS TRANSACTIONS Vol.47-6(In press)

  • [雑誌論文] Fabrication of Metallic Titanium Film by Mechanical Coating Technique2006

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki YOSHIDA, Yun LU, Mitsuji HIROHASHI
    • 雑誌名

      5th International Forum on Advanced Material Science and Technology (IFAMST 5), Zhangjiajie, Hunan, China, June 11-17 (In press)

  • [雑誌論文] Fabrication of oxide film by mechanical coating technique2005

    • 著者名/発表者名
      Yun LU, Mitsuji HIROHASHI, Sam Zhang
    • 雑誌名

      International Conference on Surfaces, Coatings and Nanostructured Materials (nano SMat2005 ), Aveiro, PORTUGAL, 7-9th, September

      ページ: Paper No.FP117

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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