アモルファス相微細分散ナノコンポジット化による熱電変換材料の高性能化

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19560729
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 材料加工・処理
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 勝山 茂 大阪大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (00224478)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: メカニカルミリング / メルトスピニング / ハーフホイスラー合金 / ゼーベック係数 / 電気抵抗率 / 熱伝導率

研究概要

ハーフホイスラーZrNiSn系合金の微細構造とその熱電特性の関係を検討した。ZrNiSnのSnの一部をSbで置換しZrNiSn_<0.98>Sb_<0.02>についてメカニカルミリング処理を行ったところ、処理粉末から作製した焼結体試料の結晶粒径はミリング時間の増加に伴い微細になり、熱伝導率が減少して性能の向上が得られた。ZrNiSn結晶相にZrNiアモルファス相を添加して複合焼結体化した試料においても熱伝導率の低減が観察され、若干の性能の向上が見られた。アモルファス相の微細分散により更なる性能の向上が得られる可能性のあることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] 溶液プロセスを利用した熱電酸化物多結晶焼結体の微細構造制御と高性能化プロセスの開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井藤幹夫、柳楽知也、勝山茂
  • 雑誌名: 粉体および粉末冶金 57巻 ページ: 224-231
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of mechanical milling on thermoelectric properties of half-Heusler ZrNiSn0. 98Sb0. 02 (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Katsuyama, T. Kobayashi
  • 雑誌名: Materials Science and Engineering B Vol.166 ページ: 99-103
  • 査読あり
• [雑誌論文] 環境にやさしい熱電材料 (2009)
  • 著者名/発表者名: 勝山茂
  • 雑誌名: 金属 79巻 ページ: 223-230
• [雑誌論文] ynthesis of Ca3Co4O9 ceramics by polymerized complex and hydrothermal hot-pressing processes and investigation of its thermoelectric properties (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Katsuyama, Y. Takiguchi, M. Ito
  • 雑誌名: J. Mat. Sci. Vol.43 ページ: 3553-3559
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Ca3Co4O9 ceramics by citric acid complex and hydrothermal hot-pressing and investigation of its thermoelectric properties (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Katsuyama, Y. Takiguchi, M. Ito
  • 雑誌名: Materials Transactions, Vol.48 ページ: 2073-2078
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermoelectric properties of half-Heusler alloys Zr1-xYxNiSn1-ySby (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Katsuyama, R. Matsuo, M. Ito
  • 雑誌名: J. Alloys and Compounds Vol.428 ページ: 262-267
  • 査読あり
• [学会発表] YbAl3の熱電特性に及ぼす元素添加効果に及ぼす元素添加効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 勝山茂、田中敏宏
  • 学会等名: 日本金属学会2009年秋期大会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] Cu3Au型構造を持つ希土類ヘビーフェルミオン金属間化合物の熱電特性に及ぼす元素添加効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 勝山茂、田中敏宏
  • 学会等名: 日本熱電学会学術講演会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2009-08-10
• [学会発表] ハーフホイスラー合金ZrNiSnの熱電特性に及ぼす元素置換およびメカニカルミリングの効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 勝山茂、小林哲也
  • 学会等名: 日本熱電学会学術講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2008-08-22
• [学会発表] ハーフホイスラー合金ZrNiSnの熱電特性に及ぼすメカニカルミリングの効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 勝山茂、小林哲也
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会平成20年春季大会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2008-05-28
• [学会発表] ハーフホイスラー合金ZrNiSn0. 98Sb0. 02の熱電特性に及ぼすメカニカルミリングの効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 勝山茂、小林哲也
  • 学会等名: 日本金属学会2008年春期大会
  • 発表場所: 武蔵工業大学
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] Synthesis of Ca3Co4O9 ceramics by polymerized complex and hydrothermal hot-pressing processes and investigation of its thermoelectric properties (2006)
  • 著者名/発表者名: S. Katsuyama, Y. Takiguchi, M. Ito
  • 学会等名: 26th International Conference on Thermoelectrics
  • 発表場所: Cheju, South Korea
  • 年月日: 2006-07-05
• [図書] 熱電変換技術ハンドブック (2008)
  • 著者名/発表者名: 勝山茂, ほか
  • 総ページ数: 67-74
  • 出版者: エヌ・ティー・エス