JPH0462981A - 非晶質ＦｅＳｉ↓２熱電変換半導体の製造方法 - Google Patents
非晶質ＦｅＳｉ↓２熱電変換半導体の製造方法Info
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- JPH0462981A JPH0462981A JP2172641A JP17264190A JPH0462981A JP H0462981 A JPH0462981 A JP H0462981A JP 2172641 A JP2172641 A JP 2172641A JP 17264190 A JP17264190 A JP 17264190A JP H0462981 A JPH0462981 A JP H0462981A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は熱を電気に直接変換する熱電素子用材料の製造
方法に係り、特に、高いエネルギーＦｅＳｉヱ 変換を有する非晶質→ナト系半導体原料の製造方法に関
する。
方法に係り、特に、高いエネルギーＦｅＳｉヱ 変換を有する非晶質→ナト系半導体原料の製造方法に関
する。
従来の非晶質ＦｅＳｉ□は、高速回転する水冷ロール又
はディスク等に溶融合金を吹きつけて急冷し製造されて
いる。
はディスク等に溶融合金を吹きつけて急冷し製造されて
いる。
第１図は従来の装置の概略図である。Ｆｅ−３ｉ系合金
を溶融するためのルツボ３と抵抗加熱ヒータ又は高周波
加熱コイル４からなる溶融部、溶融合金噴射のためのア
ルゴン・ガス導入部〔ｊ、シャッタ５及び噴射された溶
湯を急冷するための水冷高速回転ディスク２を真空容器
１中に配置し、真空容器１中の真空度を測定するための
真空計７、容器内の酸素分圧を調整するための酸素ガス
導入系８及び製造過程観察用の窓９を真空容器１に取付
けである。このような装置において、非晶質ＦｅＳｉ２
系熱電変換素子材料を得るにはまず酸化鉄（Ｆｅｎ、
Ｆｅ２Ｏ３，ＦｅＯ＜）とｉｔ素（Ｓｌ）等の被溶融原
料をルツボ３中で加熱溶融し、溶解後、ルツボ３の下方
にあるシャッタ５を開くと同時にアルゴンガスを導入し
、その圧力でルツボ３下端の孔から溶融合金を水冷高速
回転ディスク２に向って噴射する。そうすると被溶融原
料は水冷ディスク２で急冷され、上記熱電変換素子材料
が形成される。
を溶融するためのルツボ３と抵抗加熱ヒータ又は高周波
加熱コイル４からなる溶融部、溶融合金噴射のためのア
ルゴン・ガス導入部〔ｊ、シャッタ５及び噴射された溶
湯を急冷するための水冷高速回転ディスク２を真空容器
１中に配置し、真空容器１中の真空度を測定するための
真空計７、容器内の酸素分圧を調整するための酸素ガス
導入系８及び製造過程観察用の窓９を真空容器１に取付
けである。このような装置において、非晶質ＦｅＳｉ２
系熱電変換素子材料を得るにはまず酸化鉄（Ｆｅｎ、
Ｆｅ２Ｏ３，ＦｅＯ＜）とｉｔ素（Ｓｌ）等の被溶融原
料をルツボ３中で加熱溶融し、溶解後、ルツボ３の下方
にあるシャッタ５を開くと同時にアルゴンガスを導入し
、その圧力でルツボ３下端の孔から溶融合金を水冷高速
回転ディスク２に向って噴射する。そうすると被溶融原
料は水冷ディスク２で急冷され、上記熱電変換素子材料
が形成される。
ＦｅＳｉ２は一般に結晶化温度が低く溶湯を急冷する速
度を非常に高くしなければ非晶質を得ることができにく
いため、回転ディスクの非常な高速化、液体窒素による
ディスクの冷却等が必要でコストの上昇になっていた。
度を非常に高くしなければ非晶質を得ることができにく
いため、回転ディスクの非常な高速化、液体窒素による
ディスクの冷却等が必要でコストの上昇になっていた。
本発明は上記技術水準に鑑み、通常の急冷速度で非晶質
ＦｅＳ＋２系熱電変換半導体を得ることのできる方法を
提供しようとするものである。
ＦｅＳ＋２系熱電変換半導体を得ることのできる方法を
提供しようとするものである。
本発明はＲｅとＳｉを主成分とする ＦｅＳｉ２系熱電
変換半導体原料に、最終的に２５ａｔ、％以下となるよ
うにホウ素又はホウ素化合物を添加して溶解し、急冷凝
固させることを特徴とする非晶質ＰｅＳｉ２熱電変換半
導体の製造方法である。
変換半導体原料に、最終的に２５ａｔ、％以下となるよ
うにホウ素又はホウ素化合物を添加して溶解し、急冷凝
固させることを特徴とする非晶質ＰｅＳｉ２熱電変換半
導体の製造方法である。
一般に、ホウ素を添加された化合物は結晶化温度を上げ
る性質がある。結晶化温度が上がると、原料を溶解して
急冷する場合、急冷速度が通常の非晶質ＦｅＳ＋２系熱
電変換半導体材料と比べ低い速度で非晶質化が可能とな
る。
る性質がある。結晶化温度が上がると、原料を溶解して
急冷する場合、急冷速度が通常の非晶質ＦｅＳ＋２系熱
電変換半導体材料と比べ低い速度で非晶質化が可能とな
る。
以下、本発明の一実施例をあげ、本発明の効果を立証す
る。
る。
Ｆｅ原料とＳｉ原料をＰｅ：Ｓｉ（原子比）が１＝２に
なるように秤量後、１重量％のホウ素を添加し、更にＰ
型半導体となる微量成分（例えばＭｎ約４ ａｔ、％）
又はｎ型半導体となる微量成分（例えばＣＯＯ２０ａｔ
、％）を添加し、これを溶解して溶湯を得た。
なるように秤量後、１重量％のホウ素を添加し、更にＰ
型半導体となる微量成分（例えばＭｎ約４ ａｔ、％）
又はｎ型半導体となる微量成分（例えばＣＯＯ２０ａｔ
、％）を添加し、これを溶解して溶湯を得た。
その後、前記第１図に示した銅製の回転ディスク２を４
３ｍ／ｓで回転させ、ルツボ３内の溶湯を導入管６で送
給された不活性の后ガスで加圧し、銅製ディスク２上に
吹きつけ、リボン状の材料を得た。
３ｍ／ｓで回転させ、ルツボ３内の溶湯を導入管６で送
給された不活性の后ガスで加圧し、銅製ディスク２上に
吹きつけ、リボン状の材料を得た。
得られた材料は厚み１００μｍ９幅５ ｍｍ、長さ５０
ｍｍのものでＸ線分析を行うと通常の結晶質のような特
性ピークがないブロードな広がりをもつ非晶質であった
。
ｍｍのものでＸ線分析を行うと通常の結晶質のような特
性ピークがないブロードな広がりをもつ非晶質であった
。
得られた非晶質をボールミルで粉砕し、平均粒径を５０
μｍ以下の粉体にし、−軸プレスして結晶化温度以下で
焼結し、非晶質ＦｅＳｉ２系熱電変換半導体を得た。
μｍ以下の粉体にし、−軸プレスして結晶化温度以下で
焼結し、非晶質ＦｅＳｉ２系熱電変換半導体を得た。
上記実施例で試作した非晶質ｐｃ３＋２熱電変換素子と
通常の結晶質熱電変換素子の４００℃（ＰｅＳｉ２系熱
電変換半導体は通常４００℃付近で後述の性能指数Ｚの
ピークを示す）の熱電能、熱電半導体の性能の指標であ
る性能指数Ｚρ に ち熱電能、ρ：電気抵抗、に：熱伝導率）を下表に示す
。（Ｚが大きい程、熱電変換性能は高い） 〔発明の効果〕 本発明により、通常の急冷速度により熱雷性能指数の高
い非晶質ＦｅＳ＋２系熱電変換半導体が得られ、その工
業的価値は極めて大きい。
通常の結晶質熱電変換素子の４００℃（ＰｅＳｉ２系熱
電変換半導体は通常４００℃付近で後述の性能指数Ｚの
ピークを示す）の熱電能、熱電半導体の性能の指標であ
る性能指数Ｚρ に ち熱電能、ρ：電気抵抗、に：熱伝導率）を下表に示す
。（Ｚが大きい程、熱電変換性能は高い） 〔発明の効果〕 本発明により、通常の急冷速度により熱雷性能指数の高
い非晶質ＦｅＳ＋２系熱電変換半導体が得られ、その工
業的価値は極めて大きい。
第１図は非晶質合金を製造するのに一般的に使用される
装置の概略図である。
装置の概略図である。
Claims (1)
- ＦｅとＳｉを主成分とするＦｅＳｉ＿２系熱電変換半
導体原料に、最終的に２５ａｔ．％以下となるようにホ
ウ素又はホウ素化合物を添加して溶解し、急冷凝固させ
ることを特徴とする非晶質ＦｅＳｉ＿２熱電変換半導体
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2172641A JPH0462981A (ja) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | 非晶質ＦｅＳｉ↓２熱電変換半導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2172641A JPH0462981A (ja) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | 非晶質ＦｅＳｉ↓２熱電変換半導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0462981A true JPH0462981A (ja) | 1992-02-27 |
Family
ID=15945649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2172641A Pending JPH0462981A (ja) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | 非晶質ＦｅＳｉ↓２熱電変換半導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0462981A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7371960B2 (en) * | 2003-12-08 | 2008-05-13 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Figure of merit in Ytterbium-Aluminum-Manganese intermetallic thermoelectric and method of preparation |
| US7462217B2 (en) | 2003-12-08 | 2008-12-09 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Method of preparation for the high performance thermoelectric material indium-cobalt-antimony |
| JP2009137575A (ja) * | 2007-12-03 | 2009-06-25 | Mando Corp | 自動車操向装置のスリップジョイント |
| US7723607B2 (en) | 2004-04-14 | 2010-05-25 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | High performance thermoelectric materials and their method of preparation |
-
1990
- 1990-07-02 JP JP2172641A patent/JPH0462981A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7371960B2 (en) * | 2003-12-08 | 2008-05-13 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Figure of merit in Ytterbium-Aluminum-Manganese intermetallic thermoelectric and method of preparation |
| US7462217B2 (en) | 2003-12-08 | 2008-12-09 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Method of preparation for the high performance thermoelectric material indium-cobalt-antimony |
| US7723607B2 (en) | 2004-04-14 | 2010-05-25 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | High performance thermoelectric materials and their method of preparation |
| JP2009137575A (ja) * | 2007-12-03 | 2009-06-25 | Mando Corp | 自動車操向装置のスリップジョイント |
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