JP5760917B2 - 熱電変換素子の製造方法 - Google Patents
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Description
原料粉末となるマグネシウムシリサイド系粉末としては特許文献1〜4等の従来からあるマグネシウムシリサイド系粉末を用いることができる。具体的には、N型半導体特性を発現させるMn、Al、Sn、Zn、Sb等のドーパント元素や、P型半導体特性を発現させるAg、Cu等のドーパント元素をMg2Si粉末に与えたMg2−mXmSi1−nYn(X、Yはドーパント元素)等のマグネシウムシリサイド系粉末を原料粉末として用いることができ、Mg2Si粉末にドーパント元素粉末を添加した混合粉末を原料粉末として用いることができる。
上記の原料粉末を密度比90%となるよう固化する。密度比が90%を下回ると気孔量が多くなり、次工程の焼結工程において、Mgの蒸発が生じ易くなる。固化方法は、上記のパンチ加圧による加圧焼結法(ホットプレス焼結法、通電加圧焼結法もしくは放電プラズマ焼結法)により得られた焼結体を固化体として用いることができる。上記のように金型成形による成形体は、原料粉末が硬く塑性変形し難いため高密度の成形が難しいことから、原料粉末の固化にはパンチ加圧による加圧焼結法を用いることが好ましい。
上記により得られた密度比90%以上の固化体は、微細な気孔が元のマグネシウムシリサイド系粉末の界面、いわゆる粉末粒界に沿って分布しており、各粉末どうしの拡散による接合は不十分な状態である。このような固化体を非酸化性雰囲気中、焼結温度:900〜1000℃、大気圧(常圧)の下で雰囲気焼結することで、各粉末どうしの拡散をさらに進行させて、粉末粒界に沿って分布する気孔を減少させる。
Claims (2)
- マグネシウムシリサイド系粉末を主体とする原料粉末を、通電加圧焼結または放電プラズマ焼結法により、非酸化性雰囲気中、加圧力を10〜80MPa、焼結温度を650〜800℃の条件で加圧焼結を行って密度比90%以上に固化し、次いで該固化体を、非酸化性雰囲気中、焼結温度:900〜1000℃、大気圧下で焼結することを特徴とする熱電変換素子の製造方法。
- 前記マグネシウムシリサイド系粉末として、平均粒径が20μm以下の粉末を用いることを特徴とする請求項1に記載の熱電変換素子の製造方法。
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