JPH06302866A - 熱電変換材料およびその製造方法 - Google Patents
熱電変換材料およびその製造方法Info
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- JPH06302866A JPH06302866A JP5087707A JP8770793A JPH06302866A JP H06302866 A JPH06302866 A JP H06302866A JP 5087707 A JP5087707 A JP 5087707A JP 8770793 A JP8770793 A JP 8770793A JP H06302866 A JPH06302866 A JP H06302866A
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- thermoelectric conversion
- conversion material
- whiskers
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱電特性が高く、かつ圧縮強度においても優
れた熱電変換材料の開発。 【構成】 ビスマス，テルルおよびアンチモンからな
る混合物またはビスマス，テルルおよびセレンからな
る混合物に対し、酸化カルシウム，酸化アルミニウム，
酸化ジルコニウム，酸化マグネシウム，酸化ケイ素，コ
ージェライト，ムライト，窒化ケイ素，サイアロン，炭
化ケイ素および炭化チタンの群より選択された１種以上
の粒子またはウィスカーを配合した混合物の焼結体から
なる熱電変換材料である。
れた熱電変換材料の開発。 【構成】 ビスマス，テルルおよびアンチモンからな
る混合物またはビスマス，テルルおよびセレンからな
る混合物に対し、酸化カルシウム，酸化アルミニウム，
酸化ジルコニウム，酸化マグネシウム，酸化ケイ素，コ
ージェライト，ムライト，窒化ケイ素，サイアロン，炭
化ケイ素および炭化チタンの群より選択された１種以上
の粒子またはウィスカーを配合した混合物の焼結体から
なる熱電変換材料である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱電変換材料およびそ
の製造方法に関し、詳しくは、熱電特性の一つであるゼ
ーベック効果および圧縮強度に優れた熱電変換材料およ
びその製造方法に関する。
の製造方法に関し、詳しくは、熱電特性の一つであるゼ
ーベック効果および圧縮強度に優れた熱電変換材料およ
びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】熱電変
換素子は、熱電発電や温度センサー等に広く使用されて
いる。この素子を製造する方法としては、従来種々の手
法が提案されている。たとえば、特公昭５２−４７６７
７号公報には、ＦｅＳｉ2 と遷移金属とからなる素子が
開示されているが、性能的に十分とはいえない。また、
特開昭５９−１４３３８３号公報には、鉛−テルル系化
合物とマンガン系金属を用いたものが開示されている
が、これも性能的には未だ十分とはいえない。さらに、
特開昭６４−３７４５６号公報には、Ｂｉ2 Ｔｅ3 −Ｂ
ｉ2 Ｓｅ3 の固溶体粉末を焼結する方法が開示されてい
るが、製造工程が煩雑である。これを改善する方法とし
て、特開平２−２５６２８３号公報には、Ｂｉ−Ｓｂ系
とＴｅ−Ｓｅ系化合物を共粉砕混合して成形し、これを
焼結する方法が開示されているが、焼結体の内部と表面
との均一性が十分でないため、熱電特性の安定性が十分
でなく、また機械的強度も十分でないという問題があ
る。
換素子は、熱電発電や温度センサー等に広く使用されて
いる。この素子を製造する方法としては、従来種々の手
法が提案されている。たとえば、特公昭５２−４７６７
７号公報には、ＦｅＳｉ2 と遷移金属とからなる素子が
開示されているが、性能的に十分とはいえない。また、
特開昭５９−１４３３８３号公報には、鉛−テルル系化
合物とマンガン系金属を用いたものが開示されている
が、これも性能的には未だ十分とはいえない。さらに、
特開昭６４−３７４５６号公報には、Ｂｉ2 Ｔｅ3 −Ｂ
ｉ2 Ｓｅ3 の固溶体粉末を焼結する方法が開示されてい
るが、製造工程が煩雑である。これを改善する方法とし
て、特開平２−２５６２８３号公報には、Ｂｉ−Ｓｂ系
とＴｅ−Ｓｅ系化合物を共粉砕混合して成形し、これを
焼結する方法が開示されているが、焼結体の内部と表面
との均一性が十分でないため、熱電特性の安定性が十分
でなく、また機械的強度も十分でないという問題があ
る。
【０００３】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
上記問題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、熱電変換
材料としてＢｉ−Ｔｅ系化合物に酸化カルシウム，酸化
アルミニウム，酸化ジルコニウム，酸化マグネシウム，
酸化ケイ素，コージェライト，ムライト，窒化ケイ素，
サイアロン，炭化ケイ素および炭化チタンの群より選択
された１種以上の粒子またはウィスカーを特定の割合で
配合することにより、熱伝導率を低下させ性能指数を向
上すると同時に機械強度も増加させることが可能とな
り、上記問題を解決できることを見出した。本発明はか
かる知見に基いて完成したものである。
上記問題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、熱電変換
材料としてＢｉ−Ｔｅ系化合物に酸化カルシウム，酸化
アルミニウム，酸化ジルコニウム，酸化マグネシウム，
酸化ケイ素，コージェライト，ムライト，窒化ケイ素，
サイアロン，炭化ケイ素および炭化チタンの群より選択
された１種以上の粒子またはウィスカーを特定の割合で
配合することにより、熱伝導率を低下させ性能指数を向
上すると同時に機械強度も増加させることが可能とな
り、上記問題を解決できることを見出した。本発明はか
かる知見に基いて完成したものである。
【０００４】すなわち、本発明は、ビスマス，テルル、
およびアンチモンまたはセレンからなる混合物に対し、
酸化カルシウム，酸化アルミニウム，酸化ジルコニウ
ム，酸化マグネシウム，酸化ケイ素，コージェライト，
ムライト，窒化ケイ素，サイアロン，炭化ケイ素および
炭化チタンの群より選択された１種以上の粒子またはウ
ィスカーを含有量１〜２０重量％となるように配合した
混合物の焼結体からなる熱電変換材料を提供するもので
ある。また、本発明はビスマス，テルル、およびアンチ
モンまたはセレンからなる混合物に対し、酸化カルシウ
ム，酸化アルミニウム，酸化ジルコニウム，酸化マグネ
シウム，酸化ケイ素，コージェライト，ムライト，窒化
ケイ素，サイアロン，炭化ケイ素および炭化チタンの群
より選択された１種以上の粒子またはウィスカーを含有
量１〜２０重量％となるように共粉砕混合し、成形し、
焼結することを特徴とする熱電変換材料の製造方法をも
提供するものである。
およびアンチモンまたはセレンからなる混合物に対し、
酸化カルシウム，酸化アルミニウム，酸化ジルコニウ
ム，酸化マグネシウム，酸化ケイ素，コージェライト，
ムライト，窒化ケイ素，サイアロン，炭化ケイ素および
炭化チタンの群より選択された１種以上の粒子またはウ
ィスカーを含有量１〜２０重量％となるように配合した
混合物の焼結体からなる熱電変換材料を提供するもので
ある。また、本発明はビスマス，テルル、およびアンチ
モンまたはセレンからなる混合物に対し、酸化カルシウ
ム，酸化アルミニウム，酸化ジルコニウム，酸化マグネ
シウム，酸化ケイ素，コージェライト，ムライト，窒化
ケイ素，サイアロン，炭化ケイ素および炭化チタンの群
より選択された１種以上の粒子またはウィスカーを含有
量１〜２０重量％となるように共粉砕混合し、成形し、
焼結することを特徴とする熱電変換材料の製造方法をも
提供するものである。
【０００５】本発明の熱電変換材料の原料は、ビスマ
ス，テルル、およびアンチモンまたはセレンの金属単体
（つまり、ビスマス，テルルおよびアンチモンの混合
物、またはビスマス，テルルおよびセレンの混合物）と
酸化カルシウム，酸化アルミニウム，酸化ジルコニウ
ム，酸化マグネシウム，酸化ケイ素，コージェライト，
ムライト，窒化ケイ素，サイアロン，炭化ケイ素および
炭化チタンの群より選択された１種以上の粒子またはウ
ィスカーである。上記金属単体の粒子の粒径は、特に制
限はないが、好ましくは１０〜２００μｍ、特に好まし
くは２０〜１００μｍである。また、酸化カルシウム，
酸化アルミニウム，酸化ジルコニウム，酸化マグネシウ
ム，酸化ケイ素，コージェライト，ムライト，窒化ケイ
素，サイアロン，炭化ケイ素あるいは炭化チタンの形態
は、粒子状あるいはウィスカー状であるが、粒子状の場
合は粒径が好ましくは１〜１００μｍ、特に好ましくは
２〜３０μｍであり、ウィスカーの場合はアスペクト比
が好ましくは５〜５０、特に好ましくは５〜２０であ
る。これらの酸化カルシウム，酸化アルミニウム，酸化
ジルコニウム，酸化マグネシウム，酸化ケイ素，コージ
ェライト，ムライト，窒化ケイ素，サイアロン，炭化ケ
イ素，炭化チタンの粒子またはウィスカーの使用割合
は、特に制限なく、上記金属単体との間で適宜選定すれ
ばよいが、通常はその種類には依らず、熱電変換材料全
体の１〜２０重量％、好ましくは３〜１０重量％の範囲
で選定する。
ス，テルル、およびアンチモンまたはセレンの金属単体
（つまり、ビスマス，テルルおよびアンチモンの混合
物、またはビスマス，テルルおよびセレンの混合物）と
酸化カルシウム，酸化アルミニウム，酸化ジルコニウ
ム，酸化マグネシウム，酸化ケイ素，コージェライト，
ムライト，窒化ケイ素，サイアロン，炭化ケイ素および
炭化チタンの群より選択された１種以上の粒子またはウ
ィスカーである。上記金属単体の粒子の粒径は、特に制
限はないが、好ましくは１０〜２００μｍ、特に好まし
くは２０〜１００μｍである。また、酸化カルシウム，
酸化アルミニウム，酸化ジルコニウム，酸化マグネシウ
ム，酸化ケイ素，コージェライト，ムライト，窒化ケイ
素，サイアロン，炭化ケイ素あるいは炭化チタンの形態
は、粒子状あるいはウィスカー状であるが、粒子状の場
合は粒径が好ましくは１〜１００μｍ、特に好ましくは
２〜３０μｍであり、ウィスカーの場合はアスペクト比
が好ましくは５〜５０、特に好ましくは５〜２０であ
る。これらの酸化カルシウム，酸化アルミニウム，酸化
ジルコニウム，酸化マグネシウム，酸化ケイ素，コージ
ェライト，ムライト，窒化ケイ素，サイアロン，炭化ケ
イ素，炭化チタンの粒子またはウィスカーの使用割合
は、特に制限なく、上記金属単体との間で適宜選定すれ
ばよいが、通常はその種類には依らず、熱電変換材料全
体の１〜２０重量％、好ましくは３〜１０重量％の範囲
で選定する。
【０００６】本発明の熱電変換材料は、上記原料を共粉
砕混合し、成形し、焼結することにより製造することが
できる。先ず、上記原料は、共粉砕混合して充分に混合
させる。この際に、混合粉砕を同時に進行させて原料の
粒子径をさらに小さくすることが望ましい。この場合、
共粉砕混合は、ボールミル，衝撃微粉砕機，ジェット粉
砕機，塔式摩擦機等の混合と粉砕を同時に行う手段によ
り行うことができる。これらの手段のなかでもジェット
粉砕機、ボールミル，特に、落下式でなく遊星型強力ボ
ールミルを使用することが好ましい。ここで、ジェット
粉砕機による共粉砕混合は、好ましくはノズル圧力１〜
１０ｋｇ／ｃｍ2 、好ましくは３〜７ｋｇ／ｃｍ2 、風
量0.２〜５０ｍ3 ／分、好ましくは１〜３０ｍ3 ／分の
条件で行われる。また、ボールミルによる共粉砕混合
は、原料の混合と共粉砕を同時に進行させることが好ま
しい。ここで、共粉砕混合の混合は、乾式あるいは湿式
のいずれでもよく、例えば、湿式で行う場合には、混合
助剤としては、エタノールやブタノール等のアルコール
類やヘキサンなどの溶媒を１〜５ミリリットル／ｇ、好
ましくは１〜２ミリリットル／ｇ用いて行うことができ
る。共粉砕混合を行うには、例えば遊星型ボールミルを
用いてその粉砕力を４×１０6 （ｋｇ・ｍ・ｓ-1／ｋ
ｇ）以上に定めるのが好ましく、５×１０6 〜２×１０
7 （ｋｇ・ｍ・ｓ-1／ｋｇ）の範囲に選定することが特
に好ましい。ここで、上記粉砕力は次式で定義される。
式 粉砕力＝（１／Ｗ）×ｎ×（ｍ／ｄ）×Ｖ2 ×ｔ 式中、Ｗは処理量（ｋｇ），ｎはボール数，ｍはボール
の質量（ｋｇ），ｄはミルの直径（ｍ），Ｖはボール速
度（ｍ／ｓ），ｔは共粉砕混合時間（ｓ）を示す。した
がって、粉砕力が４×１０6 （ｋｇ・ｍ・ｓ-1／ｋｇ）
以上となるように処理量，ボール数，ボールの質量，ポ
ット（遊星型ボールミルのポット）の直径，ボール速度
及び共粉砕混合時間について適宜条件を選択し共粉砕混
合を行えばよい。ここで、ボール速度は好ましくは0.４
〜6.０ｍ／ｓ、特に好ましくは１〜５ｍ／ｓであり、共
粉砕混合時間は好ましくは0.５〜１００時間、特に好ま
しくは３〜６０時間である。このボール速度（Ｖ）はミ
ルの直径（ｄ：ｍ）や回転数（ｒｐｍ）より次式にした
がって求めることができる。式 Ｖ〔ｍ／ｓ〕＝（ｄ×π×回転数）／６０ （式中、Ｖ及びｄは上記と同様である。）ここで、好ま
しい回転数は２００〜１０００ｒｐｍ、特に好ましくは
４００〜９００ｒｐｍである。上記共粉砕混合の混合力
や混合時間は、 粉砕混合後の原料粉末の平均粒径が0.０
５〜１０μｍ、 好ましくは0.０５〜５μｍ程度となるよ
うに設定することが望ましい。ここで、粒径が１０μｍ
を超えると均一性の低下を招き好ましくない。また、原
料粉末の粒径は、小さい方がよいが、0.０５μｍ以下に
するためには多大のエネルギーを消費し、そのエネルギ
ー消費の割には、それに見合う特性の向上は見られず、
したがって0.０５〜５μｍ程度で十分である。
砕混合し、成形し、焼結することにより製造することが
できる。先ず、上記原料は、共粉砕混合して充分に混合
させる。この際に、混合粉砕を同時に進行させて原料の
粒子径をさらに小さくすることが望ましい。この場合、
共粉砕混合は、ボールミル，衝撃微粉砕機，ジェット粉
砕機，塔式摩擦機等の混合と粉砕を同時に行う手段によ
り行うことができる。これらの手段のなかでもジェット
粉砕機、ボールミル，特に、落下式でなく遊星型強力ボ
ールミルを使用することが好ましい。ここで、ジェット
粉砕機による共粉砕混合は、好ましくはノズル圧力１〜
１０ｋｇ／ｃｍ2 、好ましくは３〜７ｋｇ／ｃｍ2 、風
量0.２〜５０ｍ3 ／分、好ましくは１〜３０ｍ3 ／分の
条件で行われる。また、ボールミルによる共粉砕混合
は、原料の混合と共粉砕を同時に進行させることが好ま
しい。ここで、共粉砕混合の混合は、乾式あるいは湿式
のいずれでもよく、例えば、湿式で行う場合には、混合
助剤としては、エタノールやブタノール等のアルコール
類やヘキサンなどの溶媒を１〜５ミリリットル／ｇ、好
ましくは１〜２ミリリットル／ｇ用いて行うことができ
る。共粉砕混合を行うには、例えば遊星型ボールミルを
用いてその粉砕力を４×１０6 （ｋｇ・ｍ・ｓ-1／ｋ
ｇ）以上に定めるのが好ましく、５×１０6 〜２×１０
7 （ｋｇ・ｍ・ｓ-1／ｋｇ）の範囲に選定することが特
に好ましい。ここで、上記粉砕力は次式で定義される。
式 粉砕力＝（１／Ｗ）×ｎ×（ｍ／ｄ）×Ｖ2 ×ｔ 式中、Ｗは処理量（ｋｇ），ｎはボール数，ｍはボール
の質量（ｋｇ），ｄはミルの直径（ｍ），Ｖはボール速
度（ｍ／ｓ），ｔは共粉砕混合時間（ｓ）を示す。した
がって、粉砕力が４×１０6 （ｋｇ・ｍ・ｓ-1／ｋｇ）
以上となるように処理量，ボール数，ボールの質量，ポ
ット（遊星型ボールミルのポット）の直径，ボール速度
及び共粉砕混合時間について適宜条件を選択し共粉砕混
合を行えばよい。ここで、ボール速度は好ましくは0.４
〜6.０ｍ／ｓ、特に好ましくは１〜５ｍ／ｓであり、共
粉砕混合時間は好ましくは0.５〜１００時間、特に好ま
しくは３〜６０時間である。このボール速度（Ｖ）はミ
ルの直径（ｄ：ｍ）や回転数（ｒｐｍ）より次式にした
がって求めることができる。式 Ｖ〔ｍ／ｓ〕＝（ｄ×π×回転数）／６０ （式中、Ｖ及びｄは上記と同様である。）ここで、好ま
しい回転数は２００〜１０００ｒｐｍ、特に好ましくは
４００〜９００ｒｐｍである。上記共粉砕混合の混合力
や混合時間は、 粉砕混合後の原料粉末の平均粒径が0.０
５〜１０μｍ、 好ましくは0.０５〜５μｍ程度となるよ
うに設定することが望ましい。ここで、粒径が１０μｍ
を超えると均一性の低下を招き好ましくない。また、原
料粉末の粒径は、小さい方がよいが、0.０５μｍ以下に
するためには多大のエネルギーを消費し、そのエネルギ
ー消費の割には、それに見合う特性の向上は見られず、
したがって0.０５〜５μｍ程度で十分である。
【０００７】本発明の方法は、このように共粉砕混合さ
れた原料粉末を成形した後、焼結処理するものである。
原料粉末を成形するには、常圧あるいは加圧下、たとえ
ばプレス成形等の加圧手段により希望する形状に加圧成
形（ＣＩＰ成形）することができる。この加圧成形は、
必要に応じてポリビニルアルコール等のバインダー成分
を添加して行うことができる。そして、加圧成形時の圧
力は、原料粉末の種類や粒径により異なるが、通常は0.
２〜２０ｔｏｎ／ｃｍ2 、好ましくは0.５〜１５ｔｏｎ
／ｃｍ2が適当である。成形方法としては、上記加圧成
形の他、押出成形，射出成形，コーティング，スクリー
ン印刷法など任意の成形方法を採用することができる。
れた原料粉末を成形した後、焼結処理するものである。
原料粉末を成形するには、常圧あるいは加圧下、たとえ
ばプレス成形等の加圧手段により希望する形状に加圧成
形（ＣＩＰ成形）することができる。この加圧成形は、
必要に応じてポリビニルアルコール等のバインダー成分
を添加して行うことができる。そして、加圧成形時の圧
力は、原料粉末の種類や粒径により異なるが、通常は0.
２〜２０ｔｏｎ／ｃｍ2 、好ましくは0.５〜１５ｔｏｎ
／ｃｍ2が適当である。成形方法としては、上記加圧成
形の他、押出成形，射出成形，コーティング，スクリー
ン印刷法など任意の成形方法を採用することができる。
【０００８】本発明の方法では、上記成形を行った後、
焼結処理を行う。この焼結処理としては種々の方法があ
るが、熱間等方加圧法（ＨＩＰ法），プラズマ焼結法が
好ましく用いられる。このＨＩＰ法とは、不活性ガス
中、例えば、アルゴン，窒素，水素あるいはこれらの混
合ガス等の雰囲気下で等方加圧して焼結する処理であ
る。ここで、好ましい処理条件は、１５００〜６０００
ｋｇ／ｃｍ2 の加圧下，焼結温度５００〜８５０Ｋ，焼
結時間１〜１００時間である。また、プラズマ焼結法
は、不活性ガス中、例えば、アルゴン，窒素，水素ある
いはこれらの混合ガス等の雰囲気下で焼結する処理であ
る。ここで、好ましい処理条件は、１５００〜６０００
ｋｇ／ｃｍ2 の加圧下，焼結温度５００〜８５０Ｋ，焼
結時間１分〜２時間，出力１〜５００ｋＷ／ｃｍ2 ，周
波数１００〜１０００ｍ秒である。
焼結処理を行う。この焼結処理としては種々の方法があ
るが、熱間等方加圧法（ＨＩＰ法），プラズマ焼結法が
好ましく用いられる。このＨＩＰ法とは、不活性ガス
中、例えば、アルゴン，窒素，水素あるいはこれらの混
合ガス等の雰囲気下で等方加圧して焼結する処理であ
る。ここで、好ましい処理条件は、１５００〜６０００
ｋｇ／ｃｍ2 の加圧下，焼結温度５００〜８５０Ｋ，焼
結時間１〜１００時間である。また、プラズマ焼結法
は、不活性ガス中、例えば、アルゴン，窒素，水素ある
いはこれらの混合ガス等の雰囲気下で焼結する処理であ
る。ここで、好ましい処理条件は、１５００〜６０００
ｋｇ／ｃｍ2 の加圧下，焼結温度５００〜８５０Ｋ，焼
結時間１分〜２時間，出力１〜５００ｋＷ／ｃｍ2 ，周
波数１００〜１０００ｍ秒である。
【０００９】
【実施例】更に、本発明を実施例および比較例により詳
しく説明するが、本発明は、これらの実施例によって限
定されるものではない。 実施例１ （Ｂi2Ｔe3)0.15(Ｓb2Ｔe3)0.85 ＋Ｓb （５重量％）＋
ＳｉＣウィスカー（５重量％，アスペクト比＝２０）か
らなる系の原料粉末を調製した。この原料粉末１００g
を、ノズル圧力５ｋｇ／ｃｍ2 ・Ｇ，風圧0.４ｍ3 ／分
の条件でジェット粉砕機による共粉砕混合を行った。得
られた粉末原料の粒径は平均で約1.２μｍであった。次
いで、この共粉砕混合した粉末原料を直径２０ｍｍ，高
さ１５ｍｍの円柱状になるようＣＩＰ成形を行った。次
いで、アルゴン気流中、焼結ピーク温度７７３Ｋ，１５
００ｋｇｆ／ｃｍ2 ，焼結時間１０分でプラズマ焼結を
行った。得られた焼結体の熱電特性，圧縮強度を第１表
に示す。
しく説明するが、本発明は、これらの実施例によって限
定されるものではない。 実施例１ （Ｂi2Ｔe3)0.15(Ｓb2Ｔe3)0.85 ＋Ｓb （５重量％）＋
ＳｉＣウィスカー（５重量％，アスペクト比＝２０）か
らなる系の原料粉末を調製した。この原料粉末１００g
を、ノズル圧力５ｋｇ／ｃｍ2 ・Ｇ，風圧0.４ｍ3 ／分
の条件でジェット粉砕機による共粉砕混合を行った。得
られた粉末原料の粒径は平均で約1.２μｍであった。次
いで、この共粉砕混合した粉末原料を直径２０ｍｍ，高
さ１５ｍｍの円柱状になるようＣＩＰ成形を行った。次
いで、アルゴン気流中、焼結ピーク温度７７３Ｋ，１５
００ｋｇｆ／ｃｍ2 ，焼結時間１０分でプラズマ焼結を
行った。得られた焼結体の熱電特性，圧縮強度を第１表
に示す。
【００１０】比較例１ ＳｉＣウィスカーを除いた原料粉末を用いた以外は、実
施例１と同様にして焼結体を得た。得られた焼結体の熱
電特性，圧縮強度を第１表に示す。
施例１と同様にして焼結体を得た。得られた焼結体の熱
電特性，圧縮強度を第１表に示す。
【００１１】実施例２ 実施例１と同じ組成の原料粉末を調製した。この原料粉
末１００g にエタノールを１ミリリットル／ｇの割合で
加え、遊星型湿式ボールミル（ボール径１０ｍｍ×５０
個）を用い、回転速度８００ｒｐｍにて２０時間、共粉
砕混合を行った。得られた粉末原料の粒径は平均で約１
μｍであった。次いで、この共粉砕混合した粉末原料を
直径１０ｍｍ，厚さ３ｍｍの円柱状になるようＣＩＰ成
形を行った。次いで、アルゴン気流中、焼結ピーク温度
７７３Ｋ，１５００ｋｇｆ／ｃｍ2 ，焼結時間３時間で
ＨＩＰ焼結を行った。得られた焼結体の熱電特性，圧縮
強度を第１表に示す。
末１００g にエタノールを１ミリリットル／ｇの割合で
加え、遊星型湿式ボールミル（ボール径１０ｍｍ×５０
個）を用い、回転速度８００ｒｐｍにて２０時間、共粉
砕混合を行った。得られた粉末原料の粒径は平均で約１
μｍであった。次いで、この共粉砕混合した粉末原料を
直径１０ｍｍ，厚さ３ｍｍの円柱状になるようＣＩＰ成
形を行った。次いで、アルゴン気流中、焼結ピーク温度
７７３Ｋ，１５００ｋｇｆ／ｃｍ2 ，焼結時間３時間で
ＨＩＰ焼結を行った。得られた焼結体の熱電特性，圧縮
強度を第１表に示す。
【００１２】比較例２ ＳｉＣウィスカーを除いた原料粉末を用いた以外は、実
施例２と同様にして焼結体を得た。得られた焼結体の熱
電特性，圧縮強度を第１表に示す。
施例２と同様にして焼結体を得た。得られた焼結体の熱
電特性，圧縮強度を第１表に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】α：ゼーベック係数 ρ：比抵抗 κ：熱伝導率 Ｚ：性能指数＝α2 ・ρ／κ
【００１５】
【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、熱電特性
と機械的強度（特に圧縮強度）に優れた熱電変換材料を
効率よく製造することができる。また本発明の熱電変換
材料は、発電器，温度センサー、さらには冷却素子等の
電子部品に有効に利用することが可能である。
と機械的強度（特に圧縮強度）に優れた熱電変換材料を
効率よく製造することができる。また本発明の熱電変換
材料は、発電器，温度センサー、さらには冷却素子等の
電子部品に有効に利用することが可能である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年４月２３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】
【表１】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】α：ゼーベック係数 ρ：比抵抗 κ：熱伝導率 Ｚ：性能指数＝α2 ／（ρ・κ）
Claims (2)
- 【請求項１】 ビスマス，テルル、およびアンチモンま
たはセレンからなる混合物に対し、酸化カルシウム，酸
化アルミニウム，酸化ジルコニウム，酸化マグネシウ
ム，酸化ケイ素，コージェライト，ムライト，窒化ケイ
素，サイアロン，炭化ケイ素および炭化チタンの群より
選択された１種以上の粒子またはウィスカーを含有量１
〜２０重量％となるように配合した混合物の焼結体から
なる熱電変換材料。 - 【請求項２】 ビスマス，テルル、およびアンチモンま
たはセレンからなる混合物に対し、酸化カルシウム，酸
化アルミニウム，酸化ジルコニウム，酸化マグネシウ
ム，酸化ケイ素，コージェライト，ムライト，窒化ケイ
素，サイアロン，炭化ケイ素および炭化チタンの群より
選択された１種以上の粒子またはウィスカーを含有量１
〜２０重量％となるように共粉砕混合し、成形し、焼結
することを特徴とする熱電変換材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5087707A JPH06302866A (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | 熱電変換材料およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5087707A JPH06302866A (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | 熱電変換材料およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06302866A true JPH06302866A (ja) | 1994-10-28 |
Family
ID=13922392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5087707A Pending JPH06302866A (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | 熱電変換材料およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06302866A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004172481A (ja) * | 2002-11-21 | 2004-06-17 | Toshiba Corp | 熱電変換ユニット |
| WO2007066820A1 (ja) * | 2005-12-07 | 2007-06-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 熱電変換材料及びその製造方法 |
| WO2008047885A1 (fr) * | 2006-10-17 | 2008-04-24 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Matériau de conversion thermoélectrique, procédé de production de ce dernier, élément de conversion thermoélectrique et procédé d'augmentation de résistance d'un matériau de conversion thermoélectrique |
| JP2010278460A (ja) * | 2010-07-26 | 2010-12-09 | Toshiba Corp | 熱電変換ユニット |
| JP2012169595A (ja) * | 2011-01-12 | 2012-09-06 | Emitec Ges Fuer Emissionstechnologie Mbh | 熱電材料およびそれを製造するための方法 |
| JP2013258414A (ja) * | 2007-04-17 | 2013-12-26 | Korea Inst Of Machinery & Materials | 熱電モジュール |
| CN109627002A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-04-16 | 武汉理工大学 | 一种快速制备锑化镁基热电材料的新方法 |
-
1993
- 1993-04-15 JP JP5087707A patent/JPH06302866A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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