熱・電気直接変換方式による発電デバイスの開発

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(1)O_2ーイオン照射、またはFeとSiOとの反応により推積したFeSi_2アモルファス薄膜は、熱処理で粒径が20〜100ÅのFeの超微粒子を含むグラニュラ-(granular)構造となり、比較的広い温度領域でS〜6mV/degの巨大熱起電力をもつ。また、O_2ープラズマ(13.56MHz)中で処理したp,nーFeSi_2セラミックス熱電素子一対で、開放電流Vo〜0.45V、短絡電流Is〜20A/cm^2が得られた。これは、これまでの材料の出力の約10倍である。(山口大・工 松原)(2)高温・超高圧(〜1200℃、3〜5GPa)極限条件下で合成したFe_<1ーX>Ru_XSi_2セラミックスは、β相の転移温度領域が高く(〜1000℃)、高温度で安定な熱電材料として期待できることを明らかにした。(東北大・工 島田)(3)ポリ・カルボシラン(PCS)を原料としたCVDにより作製した多孔質SiCセラミックス熱電材料の微細構造、積層欠陥、空孔(void)が熱電材料としての発電特性に及ぼす影響について検討し、これらの構造欠陥を制御して発電性能をアップする条件を明らかにした。(東京大・工 河本)(4)AMTECの主要材料であるβ"ーアルミナ焼結体の化学的構造安定性(耐食性)が微量のマグネシア(MgO)の添加で改善できることを明らかにした。この素材を用いてAMTEC発電器を作製し、その基本的な動作実験により優位性を明らかにした。(九州大・工 加藤)(5)AMTEC主要材料であるβ、β"ーアルミナ・セラミックスの長寿命化と高性能化を目的として、高純度β、β"ーアルミナ微粒子のプロセッシング、セラミックス粒子の均一性、微細構造制御にポイントをおいて研究し、有益な基礎的知見を得ている。(鹿児島大・工 平田)