| 研究課題/領域番号 |
20K22486
|
|---|
| 研究種目 |
研究活動スタート支援
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
0402:ナノマイクロ科学、応用物理物性、応用物理工学およびその関連分野
|
|---|
| 研究機関 | 芝浦工業大学 |
|---|
研究代表者 |
苗 蕾 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (60455540)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-09-11 – 2022-03-31
|
| キーワード | MgAgSb熱電材料 / 廃熱発電 / 放電プラズマ焼結 / 電気特性 / 熱伝導率制御 / ミクロ孔 / Cuドープ |
|---|
| 研究成果の概要 |
通常タイプの遊星ボールミリング法と放電プラズマ焼結法を用い、塊状のCu添加合金MgAgSb基熱電材料を合成できた。AgサイトにCu原子を置換することにより、MgAgSb基材料の電気特性を向上させた。複数パラメーターを最適化した結果、MgAg0.93Cu0.02Sb0.98試料のPFを2111 μW/mK-2 ＠ 523Kに向上させた。ドープしていないものより18%増加した。 更に、その内部構造を階層構造化することやミクロ孔を形成するなどよりκを低く抑え、MgAg0.935Cu0.015Sb0.98@ 60 MPaでは ZT ~ 1.08 ＠473 K のchampion data が得られた。
|
| 自由記述の分野 |
エネルギー材料
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
熱電発電ではエントロピーの高い低品位の低中温熱源（LNGや石炭を燃料とする火力発電所や様々な産業プロセスからの100℃以下の大量廃熱、冷熱産業や人体を含めた様々な環境周囲からの200K-常温範囲の未利用熱など）から、高品質の電気エネルギーに変換できる技術で、通常のRankine サイクル利用の熱水蒸気発電システムに比較して、可動部分を少なくし単純化できる発電プラント構成にできる等の優位性から、省エネルギー・地球温暖化問題に寄与できるために大きな期待がかかる。今回研究した熱電素子は ZT ~ 1.08 ＠473 Kに達し、その学術的意義は高く、上記応用分野に充分適用可能で社会的意義も高い。
|
