JP6365951B2 - 熱電材料の製造方法 - Google Patents
熱電材料の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6365951B2 JP6365951B2 JP2016531551A JP2016531551A JP6365951B2 JP 6365951 B2 JP6365951 B2 JP 6365951B2 JP 2016531551 A JP2016531551 A JP 2016531551A JP 2016531551 A JP2016531551 A JP 2016531551A JP 6365951 B2 JP6365951 B2 JP 6365951B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermoelectric material
- present
- thermoelectric
- value
- chemical formula
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
- H10N10/80—Constructional details
- H10N10/85—Thermoelectric active materials
- H10N10/851—Thermoelectric active materials comprising inorganic compositions
- H10N10/852—Thermoelectric active materials comprising inorganic compositions comprising tellurium, selenium or sulfur
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/547—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on sulfides or selenides or tellurides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/64—Burning or sintering processes
- C04B35/645—Pressure sintering
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
- H10N10/01—Manufacture or treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/40—Metallic constituents or additives not added as binding phase
- C04B2235/407—Copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/44—Metal salt constituents or additives chosen for the nature of the anions, e.g. hydrides or acetylacetonate
- C04B2235/446—Sulfides, tellurides or selenides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/74—Physical characteristics
- C04B2235/77—Density
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/80—Phases present in the sintered or melt-cast ceramic products other than the main phase
- C04B2235/85—Intergranular or grain boundary phases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
- C04B2235/9607—Thermal properties, e.g. thermal expansion coefficient
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
<化1>
CuxSe
前記化学式1において、2<x≦2.6である。
<化学式1>
CuxSe
パウダー形態のCu及びSeを、Cu2.01Seの化学式に合わせて秤量した後、アルミナモルタル(alumina mortar)に入れて混合した。混合した材料は、超硬モールドに入れてペレットにし、溶融シリカチューブに入れて真空封止した。その後、これをボックスファーニス(box furnace)に入れて500℃で15時間加熱した後、室温まで徐々に冷やすことでCu2.01Se合成物を得た。
パウダー形態のCu及びSeを、Cu2.025Seの化学式に合わせて秤量した後、前記実施例1と同様の方式で混合及び合成過程を経てCu2.025Se合成物を得た。その後、これに対し、前記実施例1と同様の方式で焼結過程を経て実施例2の試料を得た。
パウダー形態のCu及びSeを、Cu2.05Seの化学式に合わせて秤量した後、前記実施例1と同様の方式で混合及び合成過程を経てCu2.05Se合成物を得た。その後、これに対し、前記実施例1と同様の方式で焼結過程を経て実施例3の試料を得た。
パウダー形態のCu及びSeを、Cu2.075Seの化学式に合わせて秤量した後、前記実施例1と同様の方式で混合及び合成過程を経てCu2.075Se合成物を得た。その後、これに対し、前記実施例1と同様の方式で焼結過程を経て実施例4の試料を得た。
パウダー形態のCu及びSeを、Cu2.1Seの化学式に合わせて秤量した後、前記実施例1と同様の方式で混合及び合成過程を経てCu2.1Se合成物を得た。その後、これに対し、前記実施例1と同様の方式で焼結過程を経て実施例5の試料を得た。
パウダー形態のCu及びSeを、Cu2.15Seの化学式に合わせて秤量した後、前記実施例1と同様の方式で混合及び合成過程を経てCu2.15Se合成物を得た。その後、これに対し、前記実施例1と同様の方式で焼結過程を経て実施例6の試料を得た。
パウダー形態のCu及びSeを、Cu2.2Seの化学式に合わせて秤量した後、前記実施例1と同様の方式で混合及び合成過程を経てCu2.2Se合成物を得た。その後、これに対し、前記実施例1と同様の方式で焼結過程を経て実施例7の試料を得た。
パウダー形態のCu及びSeを、Cu1.8Seの化学式に合わせて秤量した後、前記実施例1と同様の方式で混合及び合成過程を経てCu1.8Se合成物を得た。そして、これに対し、前記実施例1と同様の方式で焼結過程を経て比較例1の試料を得た。
パウダー形態のCu及びSeを、Cu1.9Seの化学式に合わせて秤量した後、前記実施例1と同一の方式で混合及び合成過程を経てCu1.9Se合成物を得た。その後、これに対し、前記実施例1と同様の方式で焼結過程を経て比較例2の試料を得た。
パウダー形態のCu及びSeを、Cu2.0Seの化学式に合わせて秤量した後、前記実施例1と同様の方式で混合及び合成過程を経てCu2.0Se合成物を得た。その後、これに対し、前記実施例1と同様の方式で焼結過程を経て比較例3の試料を得た。
パウダー形態のCu及びSeを、Cu2.025Seの化学式に合わせて秤量した後、アルミナモルタルに入れて混合した。混合された材料は、超硬モールドに入れてペレットにし、溶融シリカチューブに入れて真空封止した。その後、これをボックスファーニスに入れて1100℃で12時間加熱し、昇温時間は9時間にした。それから、これを800℃で24時間さらに加熱し、減温時間は24時間にした。このような加熱後は、室温まで徐々に冷やすことでCu2.025Se合成物を得た。
パウダー形態のCu及びSeを、Cu2.1Seの化学式に合わせて秤量した後、前記実施例8と同様の方式で混合及び合成過程を経てCu2.1Se合成物を得た。続いて、これに対し、前記実施例8と同様の方式で焼結過程を経て実施例9の試料を得た。
κL=κtotal−κe
κe=σLT
Claims (7)
- 下記の化学式1の化学式量に対応するようにCu及びSeを秤量して混合することで混合物を形成する段階と、
前記混合物を熱処理して合成物を形成する段階と、
前記合成物を加圧焼結する段階と、を含む熱電材料の製造方法であって、
前記加圧焼結段階のうち、Cu及びSeを備えるマトリクスの結晶界面にCu含有粒子が形成されることを特徴とする熱電材料の製造方法。
<化1>
CuxSe
前記化学式1において、2<x≦2.6である。 - 前記合成物の形成段階は、固相反応方式によって行われることを特徴とする請求項1に記載の熱電材料の製造方法。
- 前記合成物の形成段階は、200℃〜650℃の温度範囲で行われることを特徴とする請求項2に記載の熱電材料の製造方法。
- 前記加圧焼結段階は、ホットプレス方式または放電プラズマ焼結方式によって行われることを特徴とする請求項1に記載の熱電材料の製造方法。
- 前記加圧焼結段階は、30MPa〜200MPaの圧力条件下で行われることを特徴とする請求項1に記載の熱電材料の製造方法。
- 前記加圧焼結段階は、前記合成物を粉末形態に粉碎した後、加圧焼結することを特徴とする請求項1に記載の熱電材料の製造方法。
- 前記混合物の形成段階は、粉末形態のCu及びSeを混合することを特徴とする請求項1に記載の熱電材料の製造方法。
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2013-0107927 | 2013-09-09 | ||
KR20130107927 | 2013-09-09 | ||
KR10-2014-0091973 | 2014-07-21 | ||
KR20140091973A KR20150029528A (ko) | 2013-09-09 | 2014-07-21 | 열전 재료 및 그 제조 방법 |
KR10-2014-0117864 | 2014-09-04 | ||
KR1020140117864A KR101624306B1 (ko) | 2013-09-09 | 2014-09-04 | 열전 재료 제조 방법 |
PCT/KR2014/008411 WO2015034321A1 (ko) | 2013-09-09 | 2014-09-05 | 열전 재료 제조 방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016530717A JP2016530717A (ja) | 2016-09-29 |
JP6365951B2 true JP6365951B2 (ja) | 2018-08-01 |
Family
ID=56112002
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016531551A Active JP6365951B2 (ja) | 2013-09-09 | 2014-09-05 | 熱電材料の製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9761778B2 (ja) |
JP (1) | JP6365951B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3026719B1 (en) * | 2013-09-09 | 2019-06-26 | LG Chem, Ltd. | Thermoelectric materials and their manufacturing method |
JP6892786B2 (ja) * | 2017-05-10 | 2021-06-23 | 株式会社日立製作所 | 熱電変換材料及び熱電変換モジュール |
WO2019171915A1 (ja) * | 2018-03-08 | 2019-09-12 | 住友電気工業株式会社 | 熱電材料素子、発電装置、光センサおよび熱電材料の製造方法 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004048219A1 (de) | 2004-09-30 | 2006-04-06 | Basf Ag | Kontaktierung thermoelektrischer Materialien |
CN101333645B (zh) | 2008-07-16 | 2011-09-14 | 清华大学 | 一种制备铜铟硒溅射靶材的工艺 |
JP4803282B2 (ja) | 2009-06-18 | 2011-10-26 | トヨタ自動車株式会社 | ナノコンポジット熱電変換材料およびその製造方法 |
KR20110052225A (ko) | 2009-11-12 | 2011-05-18 | 삼성전자주식회사 | 나노복합체형 열전재료 및 이를 포함하는 열전소자와 열전모듈 |
EP2528856A4 (en) | 2010-01-29 | 2014-07-16 | California Inst Of Techn | NANO COMPOSITE WITH HIGH THERMOELECTRIC PERFORMANCE AND METHOD THEREFOR |
KR101876947B1 (ko) | 2011-01-25 | 2018-07-10 | 엘지이노텍 주식회사 | 나노 구조의 벌크소재를 이용한 열전소자와 이를 포함하는 열전모듈 및 그의 제조 방법 |
CN103130200B (zh) | 2011-11-25 | 2014-11-05 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 热电材料化合物及其制备方法 |
KR101303581B1 (ko) | 2012-02-23 | 2013-09-09 | 세종대학교산학협력단 | 산화물 열전재료의 소결기술 |
CN102674270A (zh) | 2012-05-25 | 2012-09-19 | 武汉理工大学 | 一种低温固相反应制备Cu2Se热电材料的方法 |
JP6219399B2 (ja) | 2013-03-19 | 2017-10-25 | 武漢理工大学 | 自己伝播燃焼合成の判定方法およびその新基準に基づく熱電化合物の調製方法 |
-
2014
- 2014-09-05 US US14/440,331 patent/US9761778B2/en active Active
- 2014-09-05 JP JP2016531551A patent/JP6365951B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20160172567A1 (en) | 2016-06-16 |
US9761778B2 (en) | 2017-09-12 |
JP2016530717A (ja) | 2016-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6216064B2 (ja) | 熱電材料及びその製造方法 | |
JP6249426B2 (ja) | 熱電材料 | |
JP6460351B2 (ja) | 熱電材料及びその製造方法 | |
JP6365950B2 (ja) | 熱電材料及びその製造方法 | |
JP6460352B2 (ja) | 熱電材料 | |
JP6365951B2 (ja) | 熱電材料の製造方法 | |
KR101612492B1 (ko) | 열전 재료 | |
KR101624306B1 (ko) | 열전 재료 제조 방법 | |
JP6358449B2 (ja) | 熱電材料及びその製造方法 | |
KR101612494B1 (ko) | 열전 재료 | |
KR101593094B1 (ko) | 열전 재료 및 그 제조 방법 | |
KR101743699B1 (ko) | 열전 재료 및 그 제조 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170213 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170510 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171030 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180124 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180611 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180621 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6365951 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |