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湿式法による高熱電能材料アモルファスFe(SiO)_2厚膜の高速形成

湿法高速形成高热电材料非晶Fe(SiO)_2厚膜

基本信息

批准号：
03203219
负责人：
阿部正紀
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03203219/
关键词：
熱電能めっき微粒子分散膜けい酸

项目摘要

(1)膜の作製条件の検討光照射フェライトメッキ法を用い,焼結アルミナ(20x20X1.1cm^3)基板上に膜を作製した。Siを供給するにはケイ酸ナトリウムを用い、Feイオンの供給方法としてFeCl_2の水溶液を用いた方法(加水分解法)とFe^<3+>イオンとロッシェル塩とのキ-レ-ト水溶液を用いた方法について検討した。作製した膜は、H_2中でアニ-ル(800℃、1hr)した。加水分解法で作製した膜は膜中にかなり大きな空孔が存在することが明かとなったが、連続膜を得る条件を確立するまでには至っていない。ロッシェル塩を用いた方法によれば加水分解法で作製した膜で見られたような大きな空孔はなく連続膜を作成できた。この膜は、X線回折およびFTーIRの測定によりSiO_2中にFeの微粒子が分散していることが明らかにされ、膜堆積速度がFeイオンの濃度に依存することが示された。また、膜形成機構はSiOHと金属塩との置換反応的な反応あるいはSiOHの脱水縮合反応が寄与し、この反応は熱処理により促進されると考えている。今後膜中に分散しているFe微粒子の粒径を小さくするための条件を確立したい。(2)作製した膜の電気伝導率およびゼ-ベック係数加水分解法で作製した膜の電気伝導率はアニ-ルしても大変小さく、ゼ-ベック係数の測定はできなかった。これは、膜中に多数存在する空孔のためと考えている。一方、ロッシェル塩を用いて作製した膜の電気伝導率は〜10^<-2>(S/cm)であった。また、膜中のFeの濃度が高いほど伝導率は低くなる傾向があったが、この機構については検討中である。ゼ-ベック係数は膜の組成により異なるが〜100〜250μV/Kであり、焼結体のFeSi_2と同程度の値が得られた。今後、本研究の目標であるアモルファスFeSi_2と同等の熱電能を持つ膜の作製条件を確立したい。

(1)The film fabrication conditions are discussed in the light irradiation method, and the film is fabricated on the sintered (20x20X1.1cm^3) substrate. The method of supplying Si to FeCl_2 aqueous solution (hydrolysis method) and the method of supplying Fe to FeCl_2 aqueous solution are discussed. The temperature of 800℃, 1hr. The hydrolysis method is used to prepare the film. The large pores in the film exist. The conditions for obtaining the film are established. The method of hydrolysis was used to prepare the film. X-ray reflectance and FT IR measurements of the films show that Fe particles in SiO_2 are dispersed in the atmosphere and that the deposition rate of the films depends on the concentration of Fe particles. The mechanism of film formation is the reaction of SiOH and metal substitution reaction, and the reaction of SiOH dehydration condensation reaction is promoted by heat treatment. In the future, the conditions for the dispersion of Fe particles in the film are established. (2)The conductivity of the film is measured by the method of hydration. Most of the pores exist in the membrane. The conductivity of the film is ~ 10^<-2>(S/cm). The Fe concentration in the film tends to be high, the conductivity tends to be low, and the mechanism tends to be low. The composition of the sintered FeSi_2 film varies from ~ 100 to 250μV/K. In the future, the purpose of this study is to establish the preparation conditions of FeSi_2 films with the same thermoelectric energy.