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微細組織制御による発電用熱電変換材料の開発

通过微结构控制开发发电用热电转换材料

基本信息

批准号：
13F03709
负责人：
舟橋良次
金额：
$ 1.47万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13F03709/
关键词：
熱電材料熱伝導度フォノン散乱プロセス技術

项目摘要

Bi2Sr2Co2O9は分解熔融系であり、部分熔融状態から試料を徐冷すると、融液相と固体酸化物相の界面でBi2Sr2Co2O9相が包晶反応により再結晶化する。Bi2Sr2Co2O9結晶粒は熔解温度が高いほど大きくなった。また熔解温度が高いと分解熔融で生じるSr-Co-Oの粒径も大きくなった。徐冷により融液相とSr-Co-O相が反応し、Bi2Sr2Co2O9相へと変化するが、熔融時に生じたSr-Co-O相は徐冷後も残留することが分かった。しかし、その残留量は熔解温度が低い方が少なく、また粒径は小さくなった。また部分熔融法で作製した試料の焼結密度は、熔融状態を介さない固相焼結法で作製した試料よりも低く、多孔質となった。部分熔融法と固相焼結法で作製した試料の電気抵抗率は、熔融温度が923℃で作製した試料で一番低くなった。これは固相焼結法（910℃）で作製した試料と比べ1/3程度の値であった。どちらの試料も焼結密度は同程度であるが、923℃で焼成した試料にはSr-Co-O相も残留しており、電気抵抗率は増加しても良いと考えられる。しかし、部分熔融法で作製した試料では、Bi2Sr2Co2O9相の結晶粒径が大きくなっており、このため、電気抵抗率が低減した。熱伝導度は923℃で分解熔融した試料で電気抵抗率が低減したにもかかわらず、固相焼結試料とほぼ同じであった。このことは、分解熔融によりフォノン散乱部位が導入されたことを示しており、残留したナノスケールのSr-Co-OとBi2Sr2Co2O9の界面がその機能を発現していることを明らかにした。この結果、無次元性能指数ZTは923℃にて部分熔融法で作製した試料で最も高くなり、700℃において固相焼結試料の約4倍の0.28となった。この数値はBi2Sr2Co2O9多結晶焼結体で報告された試料のZTとして最も高い値である。

Bi2Sr2Co2O9 decomposes the melting system, partially melted state materials, liquid phase solid acidified phase interface, Bi2Sr2Co2O9 phase, peritectic phase reverse crystallization, and then crystallization. Bi2Sr2Co2O9 results: melting temperature, temperature and temperature. The melting temperature is high, the decomposition melting gives rise to the Sr-Co-O particle size, and the particle size is large. After melting liquid phase, Sr-Co-O phase, Bi2Sr2Co2O9 phase, melting phase and melting phase. The melting temperature is low, the particle size is small, and the particle size is small. The method of partial melting is used to determine the density of the material, the density of the material, and the solid phase of the material in the molten state. The partial melting method and the solid phase test method were used to determine the resistance rate of the battery and the melting temperature of 923 ℃. The temperature of solid phase test (910 ℃) is higher than that of 1par 3. The density of the raw material is different in the same degree, the temperature is 923 ℃ and the temperature is 923 ℃. The residual temperature of the Sr-Co-O phase, the resistance rate of the battery and the temperature of the temperature are high. The microstructure, partial melting method and Bi2Sr2Co2O9 phase analysis show that the grain size is large, the grain size is high, the temperature is low, and the resistance rate of electricity is very low. The temperature is 923 ℃, the decomposition temperature is 923 ℃, the electrical resistance of the molten steel is low, the temperature of the solid phase is the same as that of the solid phase. In the process of dissolving and melting, the scattered parts are displayed, and the residual parts are displayed in the interface of Sr-Co-O. The Bi2Sr2Co2O9 interface can be detected by the machine. The results show that the dimensionless performance index ZT