JPH09307146A - 熱電変換素子の製造方法 - Google Patents
熱電変換素子の製造方法Info
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- JPH09307146A JPH09307146A JP8118652A JP11865296A JPH09307146A JP H09307146 A JPH09307146 A JP H09307146A JP 8118652 A JP8118652 A JP 8118652A JP 11865296 A JP11865296 A JP 11865296A JP H09307146 A JPH09307146 A JP H09307146A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 緻密化が向上し、熱電変換性能に優れた熱電
変換素子が得られる熱電変換素子の製造方法を提供す
る。 【解決手段】 Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ及びＳｂ元素からなる
群より選択される少なくとも２種類以上の元素を含有し
た合金の焼結体からなる熱電変換素子を製造する熱電変
換素子の製造方法において、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ及びＳｂ
元素からなる群より選択された少なくとも２種類以上の
元素を含有する熱電変換原料粉末、有機溶剤及び有機バ
インダーを混合してペーストを作製し、このペーストを
所望の形状に成形して成形体を作製し、この成形体を非
酸化雰囲気中で、かつ、前記有機バインダーの分解ガス
を吸着又は反応除去するゲッター材の存在下で、脱バイ
ンダーして、焼成する。
変換素子が得られる熱電変換素子の製造方法を提供す
る。 【解決手段】 Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ及びＳｂ元素からなる
群より選択される少なくとも２種類以上の元素を含有し
た合金の焼結体からなる熱電変換素子を製造する熱電変
換素子の製造方法において、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ及びＳｂ
元素からなる群より選択された少なくとも２種類以上の
元素を含有する熱電変換原料粉末、有機溶剤及び有機バ
インダーを混合してペーストを作製し、このペーストを
所望の形状に成形して成形体を作製し、この成形体を非
酸化雰囲気中で、かつ、前記有機バインダーの分解ガス
を吸着又は反応除去するゲッター材の存在下で、脱バイ
ンダーして、焼成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はペルチェ効果を利用
した熱電変換素子の製造方法に関する。
した熱電変換素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】熱電変換素子は、一般に、Ｐ型半導体素
子とＮ型半導体素子とを交互に２枚の基板等の絶縁体の
間に並べて、Ｐ型半導体素子とＮ型半導体素子のそれぞ
れの上端、下端を導通させて、これらを多数、電気的に
直列に接続したペルチェ素子群に直流電圧を印加するこ
とによって、基板に発熱又は吸熱を生じさせるものであ
り、熱電変換モジュールとして使用され、熱電発電及び
熱電冷却における種々の分野において幅広く利用されて
いる。
子とＮ型半導体素子とを交互に２枚の基板等の絶縁体の
間に並べて、Ｐ型半導体素子とＮ型半導体素子のそれぞ
れの上端、下端を導通させて、これらを多数、電気的に
直列に接続したペルチェ素子群に直流電圧を印加するこ
とによって、基板に発熱又は吸熱を生じさせるものであ
り、熱電変換モジュールとして使用され、熱電発電及び
熱電冷却における種々の分野において幅広く利用されて
いる。
【０００３】また、熱電変換素子の性能評価としては、
熱電性能指数Ｚが用いられる。これは、次式の３種の基
本的特性により、決定されるものである。
熱電性能指数Ｚが用いられる。これは、次式の３種の基
本的特性により、決定されるものである。
【０００４】Ｚ＝α2 ／（ρ・κ） Ｚ；熱電性能指数（１／Ｋ） α；熱電能（μＶ／Ｋ） ρ；比抵抗（ｍΩ・ｃｍ） κ；熱伝導率（Ｗ／ｃｍ
・Ｋ） 一般に、熱電性能指数が大きいほど、熱電変換効率が良
いとされており、熱電変換素子は、大きな熱電性能指数
を有するほうが良いとされている。
・Ｋ） 一般に、熱電性能指数が大きいほど、熱電変換効率が良
いとされており、熱電変換素子は、大きな熱電性能指数
を有するほうが良いとされている。
【０００５】この熱電変換素子を製造する方法としては
一般に、特開平１−２０２３４３号公報に開示されてい
るように、原料粉末を溶解させ単結晶に近い棒状インゴ
ットを成長させる単結晶法及び特開平１−１０６４７８
号公報に開示されているように原料粉末をホットプレス
によりインゴットを作製するホットプレス法を用いて、
バルク状の熱電変換材料インゴットを作製し、これを用
途に応じて切断し、熱電変換素子を作製するという製造
方法であった。
一般に、特開平１−２０２３４３号公報に開示されてい
るように、原料粉末を溶解させ単結晶に近い棒状インゴ
ットを成長させる単結晶法及び特開平１−１０６４７８
号公報に開示されているように原料粉末をホットプレス
によりインゴットを作製するホットプレス法を用いて、
バルク状の熱電変換材料インゴットを作製し、これを用
途に応じて切断し、熱電変換素子を作製するという製造
方法であった。
【０００６】更に、近年においては、前記の熱電変換素
子の製造方法以外の製造方法として、特公平３−４７７
５０号公報に開示されているように、量産性が良く、材
料コストがかからないスクリーン印刷法により厚膜熱電
変換素子を作製するという熱電変換素子の製造方法があ
った。
子の製造方法以外の製造方法として、特公平３−４７７
５０号公報に開示されているように、量産性が良く、材
料コストがかからないスクリーン印刷法により厚膜熱電
変換素子を作製するという熱電変換素子の製造方法があ
った。
【０００７】従来のスクリーン印刷法による熱電変換素
子の製造方法では、脱バインダー及び焼成時に発生する
有機バインダーの分解ガスによるカーボン雰囲気が、熱
電変換材料の焼結性に悪影響をおよぼし、熱電変換素子
が充分に緻密化されず、そのため、熱電変換素子の機械
強度等が悪くなるという問題があった。更に、バインダ
ー成分から生じる分解ガス成分については酸素成分 (Ｏ
2)を含んでおり、この酸素が、熱電変換材料の金属元素
を酸化させ、熱電性能を低下させる原因となっていた。
子の製造方法では、脱バインダー及び焼成時に発生する
有機バインダーの分解ガスによるカーボン雰囲気が、熱
電変換材料の焼結性に悪影響をおよぼし、熱電変換素子
が充分に緻密化されず、そのため、熱電変換素子の機械
強度等が悪くなるという問題があった。更に、バインダ
ー成分から生じる分解ガス成分については酸素成分 (Ｏ
2)を含んでおり、この酸素が、熱電変換材料の金属元素
を酸化させ、熱電性能を低下させる原因となっていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記の事実に
鑑みてなされたもので、その目的とするところは、緻密
化が向上し、熱電変換性能に優れた熱電変換素子が得ら
れる熱電変換素子の製造方法を提供することにある。
鑑みてなされたもので、その目的とするところは、緻密
化が向上し、熱電変換性能に優れた熱電変換素子が得ら
れる熱電変換素子の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
熱電変換素子の製造方法は、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ及びＳｂ
元素からなる群より選択される少なくとも２種類以上の
元素を含有した合金の焼結体からなる熱電変換素子を製
造する熱電変換素子の製造方法において、Ｂｉ、Ｔｅ、
Ｓｅ及びＳｂ元素からなる群より選択された少なくとも
２種類以上の元素を含有する熱電変換原料粉末、有機溶
剤及び有機バインダーを混合してペーストを作製し、こ
のペーストを所望の形状に成形して成形体を作製し、こ
の成形体を非酸化雰囲気中で、かつ、前記有機バインダ
ーの分解ガスを吸着又は反応除去するゲッター材の存在
下で、脱バインダーして、焼成することを特徴とする。
熱電変換素子の製造方法は、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ及びＳｂ
元素からなる群より選択される少なくとも２種類以上の
元素を含有した合金の焼結体からなる熱電変換素子を製
造する熱電変換素子の製造方法において、Ｂｉ、Ｔｅ、
Ｓｅ及びＳｂ元素からなる群より選択された少なくとも
２種類以上の元素を含有する熱電変換原料粉末、有機溶
剤及び有機バインダーを混合してペーストを作製し、こ
のペーストを所望の形状に成形して成形体を作製し、こ
の成形体を非酸化雰囲気中で、かつ、前記有機バインダ
ーの分解ガスを吸着又は反応除去するゲッター材の存在
下で、脱バインダーして、焼成することを特徴とする。
【００１０】本発明の請求項２に係る熱電変換素子の製
造方法は、前記ゲッター材が、バリウム−アルミニウム
合金、バリウム−マグネシウム合金、鉄、コバルト、ニ
ッケル、銅、及び亜鉛からなる群より選択される少なく
とも１種以上の金属又はこれらの合金であることを特徴
とする。
造方法は、前記ゲッター材が、バリウム−アルミニウム
合金、バリウム−マグネシウム合金、鉄、コバルト、ニ
ッケル、銅、及び亜鉛からなる群より選択される少なく
とも１種以上の金属又はこれらの合金であることを特徴
とする。
【００１１】本発明の請求項３に係る熱電変換素子の製
造方法は、前記ゲッター材が粉末であり、かつ、この粉
末のゲッター材を前記成形体から離して配置し、脱バイ
ンダーして、焼成することを特徴とする。
造方法は、前記ゲッター材が粉末であり、かつ、この粉
末のゲッター材を前記成形体から離して配置し、脱バイ
ンダーして、焼成することを特徴とする。
【００１２】本発明の請求項４に係る熱電変換素子の製
造方法は、前記ゲッター材で被覆された内壁を備える容
器中で、前記成形体を脱バインダーして、焼成すること
を特徴とする。
造方法は、前記ゲッター材で被覆された内壁を備える容
器中で、前記成形体を脱バインダーして、焼成すること
を特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳述する。
【００１４】本発明に係る熱電変換素子の製造方法は、
Ｐ型半導体素子とＮ型半導体素子とを交互に２枚の絶縁
層の間に並べて銅電極等の電極により電気的に直列に接
続したペルチエ素子群に直流電圧を印加することによっ
て、いわゆるペルチエ効果で一方の絶縁層が発熱される
とともに、他方の絶縁層が吸熱される熱電変換モジュー
ルに用いられるＰ型半導体素子又はＮ型半導体素子であ
る熱電変換素子の製造方法である。
Ｐ型半導体素子とＮ型半導体素子とを交互に２枚の絶縁
層の間に並べて銅電極等の電極により電気的に直列に接
続したペルチエ素子群に直流電圧を印加することによっ
て、いわゆるペルチエ効果で一方の絶縁層が発熱される
とともに、他方の絶縁層が吸熱される熱電変換モジュー
ルに用いられるＰ型半導体素子又はＮ型半導体素子であ
る熱電変換素子の製造方法である。
【００１５】本発明に係る熱電変換素子の構成元素とし
ては、少なくとも、ビスマス（Ｂｉ）、テルル（Ｔ
ｅ）、セレン（Ｓｅ）又はアンチモン（Ｓｂ）元素のう
ち、２種類以上の元素が必要である。これらの構成元素
を含んだ原料に、Ｎ型半導体又はＰ型半導体の熱電変換
素子になるように微量のドーパントを加え、十分に混合
及び／又は必要に応じて溶融した後、粉砕して熱電変換
原料粉末を得る。熱電変換原料粉末としては、例えば、
Ｂｉ−Ｔｅ合金、Ｂｉ−Ｓｂ合金、Ｂｉ−Ｔｅ−Ｓｂ合
金、Ｂｉ−Ｔｅ−Ｓｅ合金又はＢｉ−Ｔｅ−Ｓｂ−Ｓｅ
合金等を用いることができるが、上記組み合わせに限定
される物ではない。この熱電変換原料粉末、有機溶剤及
び有機バインダーを混合してペーストを作製する。
ては、少なくとも、ビスマス（Ｂｉ）、テルル（Ｔ
ｅ）、セレン（Ｓｅ）又はアンチモン（Ｓｂ）元素のう
ち、２種類以上の元素が必要である。これらの構成元素
を含んだ原料に、Ｎ型半導体又はＰ型半導体の熱電変換
素子になるように微量のドーパントを加え、十分に混合
及び／又は必要に応じて溶融した後、粉砕して熱電変換
原料粉末を得る。熱電変換原料粉末としては、例えば、
Ｂｉ−Ｔｅ合金、Ｂｉ−Ｓｂ合金、Ｂｉ−Ｔｅ−Ｓｂ合
金、Ｂｉ−Ｔｅ−Ｓｅ合金又はＢｉ−Ｔｅ−Ｓｂ−Ｓｅ
合金等を用いることができるが、上記組み合わせに限定
される物ではない。この熱電変換原料粉末、有機溶剤及
び有機バインダーを混合してペーストを作製する。
【００１６】本発明の熱電変換素子に係る製造方法に用
いる有機溶剤としては、例えば、テルピネオール又はブ
チルカルビトールアセテート等が挙げられる。本発明の
熱電変換素子に係る製造方法に用いる有機バインダーと
しては、例えば、アクリル系樹脂等が挙げられる。前記
ペーストを所望の形状に成形して成形体を作製し、この
成形体を非酸化雰囲気中で、かつ、前記有機バインダー
の分解ガスを吸着又は反応除去するゲッター材の存在下
で、例えば、３５０〜４００℃程度で加熱することによ
り、有機バインダーを除去、すなわち脱バインダーし、
次いで、非酸化性雰囲気中で、例えば、３６０〜５２０
℃程度の所定の温度で焼成する。非酸化雰囲気中で、焼
成を行わないと焼成中に成形体が酸化してしまい、熱電
変換素子の熱電特性が悪くなってしまうので好ましくな
い。非酸化性雰囲気としては、Ｎ 2 及び／又はＡｒ等の
不活性ガス、さらにはこれらの不活性ガスとＨ2 ガスと
の混合ガスであれば、熱電変換素子の酸化を抑え、さら
には還元作用も得られるために、さらに好ましい。
いる有機溶剤としては、例えば、テルピネオール又はブ
チルカルビトールアセテート等が挙げられる。本発明の
熱電変換素子に係る製造方法に用いる有機バインダーと
しては、例えば、アクリル系樹脂等が挙げられる。前記
ペーストを所望の形状に成形して成形体を作製し、この
成形体を非酸化雰囲気中で、かつ、前記有機バインダー
の分解ガスを吸着又は反応除去するゲッター材の存在下
で、例えば、３５０〜４００℃程度で加熱することによ
り、有機バインダーを除去、すなわち脱バインダーし、
次いで、非酸化性雰囲気中で、例えば、３６０〜５２０
℃程度の所定の温度で焼成する。非酸化雰囲気中で、焼
成を行わないと焼成中に成形体が酸化してしまい、熱電
変換素子の熱電特性が悪くなってしまうので好ましくな
い。非酸化性雰囲気としては、Ｎ 2 及び／又はＡｒ等の
不活性ガス、さらにはこれらの不活性ガスとＨ2 ガスと
の混合ガスであれば、熱電変換素子の酸化を抑え、さら
には還元作用も得られるために、さらに好ましい。
【００１７】前記成形体をゲッター材の存在下で、脱バ
インダー及び焼成することにより、焼結に悪影響を及ぼ
すと考えられるカーボン雰囲気を低減させることが可能
となり、焼結性が改善される。さらに、残存する微量の
酸素の除去が可能となり、熱電変換性能の低下を防ぐこ
とができる。本発明に係る熱電変換素子の製造方法に用
いるゲッター材としては、バリウム−アルミニウム合
金、バリウム−マグネシウム合金、鉄、コバルト、ニッ
ケル、銅、及び亜鉛からなる群より選択される少なくと
も１種以上の金属又はこれらの合金等が好ましい。さら
に、熱電変換素子の成形工程で、前記ゲッター材を粉末
として用い、かつ熱電変換素子の成形体と直接接触しな
いように、この粉末のゲッター材を前記成形体から離し
て配置し、脱バインダーして、焼成することが好まし
い。すなわち、熱電変換素子の成形体と前記ゲッター材
とを直接接触させた場合には、熱電変換原料粉末とゲッ
ター成分の粉末が反応して、合金化してしまい、熱電変
換性能が悪くなってしまう傾向にある。したがって、前
記ゲッター材の粉末と成形体とを直接接触しないように
配置して脱バインダー及び焼成することにより、ゲッタ
ー材としての効果が得られ、熱電変換性能に優れた熱電
変換素子が得られる。例えば、前記ゲッター材で被覆さ
れた内壁を備える容器中で、前記成形体を脱バインダー
して、焼成してもよい。
インダー及び焼成することにより、焼結に悪影響を及ぼ
すと考えられるカーボン雰囲気を低減させることが可能
となり、焼結性が改善される。さらに、残存する微量の
酸素の除去が可能となり、熱電変換性能の低下を防ぐこ
とができる。本発明に係る熱電変換素子の製造方法に用
いるゲッター材としては、バリウム−アルミニウム合
金、バリウム−マグネシウム合金、鉄、コバルト、ニッ
ケル、銅、及び亜鉛からなる群より選択される少なくと
も１種以上の金属又はこれらの合金等が好ましい。さら
に、熱電変換素子の成形工程で、前記ゲッター材を粉末
として用い、かつ熱電変換素子の成形体と直接接触しな
いように、この粉末のゲッター材を前記成形体から離し
て配置し、脱バインダーして、焼成することが好まし
い。すなわち、熱電変換素子の成形体と前記ゲッター材
とを直接接触させた場合には、熱電変換原料粉末とゲッ
ター成分の粉末が反応して、合金化してしまい、熱電変
換性能が悪くなってしまう傾向にある。したがって、前
記ゲッター材の粉末と成形体とを直接接触しないように
配置して脱バインダー及び焼成することにより、ゲッタ
ー材としての効果が得られ、熱電変換性能に優れた熱電
変換素子が得られる。例えば、前記ゲッター材で被覆さ
れた内壁を備える容器中で、前記成形体を脱バインダー
して、焼成してもよい。
【００１８】
【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例によって具
体的に説明する。
体的に説明する。
【００１９】（実施例１〜実施例７）インゴット全量に
対して、１．７５重量％のＳｅをドープしたＰ型−Ｂｉ
0.5Ｓｂ1.5 Ｔｅ3 の組成を有する熱電変換材料の合金
のインゴットを作製した。このＰ型熱電変換材料の熱電
性能指数（Ｚ）は、（２．８±０．１）×１０-3／Ｋで
あった。このインゴットを、ボールミルを用いて粉砕
し、熱電変換原料粉末とした。この熱電変換原料粉末１
００重量部に対して、有機溶剤であるナカライ社製のテ
ルピネオールを１０重量部及び有機バインダーであるア
クリル系樹脂バインダー〔共栄社油脂社製：商品名オリ
コックス−ＫＣ３０００Ｃ〕を３重量部加えて配合し、
高粘度用真空混練機により８時間混練して、ペーストを
作製した。
対して、１．７５重量％のＳｅをドープしたＰ型−Ｂｉ
0.5Ｓｂ1.5 Ｔｅ3 の組成を有する熱電変換材料の合金
のインゴットを作製した。このＰ型熱電変換材料の熱電
性能指数（Ｚ）は、（２．８±０．１）×１０-3／Ｋで
あった。このインゴットを、ボールミルを用いて粉砕
し、熱電変換原料粉末とした。この熱電変換原料粉末１
００重量部に対して、有機溶剤であるナカライ社製のテ
ルピネオールを１０重量部及び有機バインダーであるア
クリル系樹脂バインダー〔共栄社油脂社製：商品名オリ
コックス−ＫＣ３０００Ｃ〕を３重量部加えて配合し、
高粘度用真空混練機により８時間混練して、ペーストを
作製した。
【００２０】次に、得られたペーストを、作製する素子
形状３ｍｍ×３ｍｍを切り抜いた厚さ０. ４mmのメタル
マスク板により素子を印刷成形し、１２０℃で１時間乾
燥して、前記ペーストに含まれる有機溶剤を蒸発させ
て、成形体を作製した。
形状３ｍｍ×３ｍｍを切り抜いた厚さ０. ４mmのメタル
マスク板により素子を印刷成形し、１２０℃で１時間乾
燥して、前記ペーストに含まれる有機溶剤を蒸発させ
て、成形体を作製した。
【００２１】次に、得られた成形体と表１に示したゲッ
ター材である金属粉末とを、ＢＮ（ボロンナイトライ
ド）容器中に別々に離して配置して、Ａｒ（アルゴン）
雰囲気中、約３５０〜４００℃で脱バインダーを行った
後、約４５０℃焼成し、熱電変換素子を作製した。得ら
れた熱電変換素子に対する評価結果として、熱電性能指
数Ｚ及び相対密度を測定して表１に示した。
ター材である金属粉末とを、ＢＮ（ボロンナイトライ
ド）容器中に別々に離して配置して、Ａｒ（アルゴン）
雰囲気中、約３５０〜４００℃で脱バインダーを行った
後、約４５０℃焼成し、熱電変換素子を作製した。得ら
れた熱電変換素子に対する評価結果として、熱電性能指
数Ｚ及び相対密度を測定して表１に示した。
【００２２】熱電性能指数Ｚは、この熱電変換素子のゼ
ーベック係数α、熱伝導度κ、電気抵抗ρをそれぞれ測
定し、熱電性能指数Ｚ＝α2 ／（κ・ρ）を計算により
算出した。なお、ゼーベック係数αは室温２０℃で試料
の一端を２０℃に、他端を３０℃にして両端温度差を１
０℃にしたときに両端に発生した起電力を測定すること
により求めた。比抵抗ρは四端子法、熱伝導率κはレー
ザーフラッシュ法にて測定した。また、相対密度は、ア
ルキメデス法による相対密度測定を行い、熱電変換材料
の真密度を１００％として焼結体の密度を算出したもの
である。
ーベック係数α、熱伝導度κ、電気抵抗ρをそれぞれ測
定し、熱電性能指数Ｚ＝α2 ／（κ・ρ）を計算により
算出した。なお、ゼーベック係数αは室温２０℃で試料
の一端を２０℃に、他端を３０℃にして両端温度差を１
０℃にしたときに両端に発生した起電力を測定すること
により求めた。比抵抗ρは四端子法、熱伝導率κはレー
ザーフラッシュ法にて測定した。また、相対密度は、ア
ルキメデス法による相対密度測定を行い、熱電変換材料
の真密度を１００％として焼結体の密度を算出したもの
である。
【００２３】（実施例８〜実施例１０）実施例１におい
て、成形体とゲッター材である金属粉末とを、ＢＮ容器
中に別々に離して配置することに代えて、表１に示した
ゲッター材をＢＮ容器の内壁に被覆して、ゲッター材で
被覆された内壁を備える容器を作製し、この容器中で、
成形体を、脱バインダーした後、焼成した以外は、実施
例１と同様にして熱電変換素子を作製して、熱電性能指
数Ｚ及び相対密度を測定して、その結果を表１に示し
た。 （比較例１）実施例１において、ゲッター材を用
いなかった以外は、実施例１と同様にして熱電変換素子
を作製して、熱電性能指数Ｚ及び相対密度を測定して、
その結果を表１に示した。
て、成形体とゲッター材である金属粉末とを、ＢＮ容器
中に別々に離して配置することに代えて、表１に示した
ゲッター材をＢＮ容器の内壁に被覆して、ゲッター材で
被覆された内壁を備える容器を作製し、この容器中で、
成形体を、脱バインダーした後、焼成した以外は、実施
例１と同様にして熱電変換素子を作製して、熱電性能指
数Ｚ及び相対密度を測定して、その結果を表１に示し
た。 （比較例１）実施例１において、ゲッター材を用
いなかった以外は、実施例１と同様にして熱電変換素子
を作製して、熱電性能指数Ｚ及び相対密度を測定して、
その結果を表１に示した。
【００２４】
【表１】
【００２５】表１から、実施例は比較例に比べて大きな
熱電性能指数及び相対密度を有する熱電変換材料である
ことが分かった。特に、実施例８〜実施例１０について
は、実施例１〜実施例７に比べて、熱電性能指数が、さ
らに優れていることが分かった。
熱電性能指数及び相対密度を有する熱電変換材料である
ことが分かった。特に、実施例８〜実施例１０について
は、実施例１〜実施例７に比べて、熱電性能指数が、さ
らに優れていることが分かった。
【００２６】
【発明の効果】本発明の請求項１乃至請求項４に係る熱
電変換素子の製造方法は、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ及びＳｂ元
素からなる群より選択される少なくとも２種類以上の元
素を含有した合金の焼結体からなる熱電変換素子を製造
する熱電変換素子の製造方法において、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓ
ｅ及びＳｂ元素からなる群より選択された少なくとも２
種類以上の元素を含有する熱電変換原料粉末、有機溶剤
及び有機バインダーを混合してペーストを作製し、この
ペーストを所望の形状に成形して成形体を作製し、この
成形体を非酸化雰囲気中で、かつ、前記有機バインダー
の分解ガスを吸着又は反応除去するゲッター材の存在下
で、脱バインダーして、焼成するので、本発明の請求項
１乃至請求項４に係る熱電変換素子の製造方法による
と、前記成形体をゲッター材の存在下で、脱バインダー
及び焼成することにより、焼結に悪影響を及ぼすと考え
られるカーボン雰囲気を低減させることが可能となり、
焼結性が改善され、さらに、残存する微量の酸素の除去
が可能となり、熱電変換性能の低下を防ぐことができる
ため、大きな熱電性能指数及び相対密度を有する高性能
な熱電変換素子が得られる。
電変換素子の製造方法は、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ及びＳｂ元
素からなる群より選択される少なくとも２種類以上の元
素を含有した合金の焼結体からなる熱電変換素子を製造
する熱電変換素子の製造方法において、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓ
ｅ及びＳｂ元素からなる群より選択された少なくとも２
種類以上の元素を含有する熱電変換原料粉末、有機溶剤
及び有機バインダーを混合してペーストを作製し、この
ペーストを所望の形状に成形して成形体を作製し、この
成形体を非酸化雰囲気中で、かつ、前記有機バインダー
の分解ガスを吸着又は反応除去するゲッター材の存在下
で、脱バインダーして、焼成するので、本発明の請求項
１乃至請求項４に係る熱電変換素子の製造方法による
と、前記成形体をゲッター材の存在下で、脱バインダー
及び焼成することにより、焼結に悪影響を及ぼすと考え
られるカーボン雰囲気を低減させることが可能となり、
焼結性が改善され、さらに、残存する微量の酸素の除去
が可能となり、熱電変換性能の低下を防ぐことができる
ため、大きな熱電性能指数及び相対密度を有する高性能
な熱電変換素子が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 登 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ及びＳｂ元素からなる
群より選択される少なくとも２種類以上の元素を含有し
た合金の焼結体からなる熱電変換素子を製造する熱電変
換素子の製造方法において、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ及びＳｂ
元素からなる群より選択された少なくとも２種類以上の
元素を含有する熱電変換原料粉末、有機溶剤及び有機バ
インダーを混合してペーストを作製し、このペーストを
所望の形状に成形して成形体を作製し、この成形体を非
酸化雰囲気中で、かつ、前記有機バインダーの分解ガス
を吸着又は反応除去するゲッター材の存在下で、脱バイ
ンダーして、焼成することを特徴とする熱電変換素子の
製造方法。 - 【請求項２】 前記ゲッター材が、バリウム−アルミニ
ウム合金、バリウム−マグネシウム合金、鉄、コバル
ト、ニッケル、銅、及び亜鉛からなる群より選択される
少なくとも１種以上の金属又はこれらの合金であること
を特徴とする請求項１記載の熱電変換素子の製造方法。 - 【請求項３】 前記ゲッター材が粉末であり、かつ、こ
の粉末のゲッター材を前記成形体から離して配置し、脱
バインダーして、焼成することを特徴とする請求項１又
は請求項２記載の熱電変換素子の製造方法。 - 【請求項４】 前記ゲッター材で被覆された内壁を備え
る容器中で、前記成形体を脱バインダーして、焼成する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれかに記載
の熱電変換素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8118652A JPH09307146A (ja) | 1996-05-14 | 1996-05-14 | 熱電変換素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8118652A JPH09307146A (ja) | 1996-05-14 | 1996-05-14 | 熱電変換素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09307146A true JPH09307146A (ja) | 1997-11-28 |
Family
ID=14741872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8118652A Pending JPH09307146A (ja) | 1996-05-14 | 1996-05-14 | 熱電変換素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09307146A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001223077A (ja) * | 1999-11-29 | 2001-08-17 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 成膜装置及びそれを用いた発光装置の作製方法 |
| WO2007094559A1 (en) * | 2006-02-16 | 2007-08-23 | Doosan Corporation | Getter for organic electroluminescent device and organic electroluminescent device including the same |
| KR101292591B1 (ko) * | 2012-04-16 | 2013-08-12 | 한국과학기술원 | 비스무스―텔루륨계 페이스트 합성법과 페이스트를 이용한 열전물질의 형성 방법 |
| KR101357172B1 (ko) * | 2012-04-16 | 2014-02-04 | 한국과학기술원 | 안티몬―텔루륨계 페이스트 합성법과 페이스트를 이용한 ｐ형 열전물질의 형성 방법 |
| US8894792B2 (en) * | 2008-10-16 | 2014-11-25 | Korea Electrotechnology Research Institute | Manufacturing method of functional material using slice stack pressing process and functional material thereby |
-
1996
- 1996-05-14 JP JP8118652A patent/JPH09307146A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001223077A (ja) * | 1999-11-29 | 2001-08-17 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 成膜装置及びそれを用いた発光装置の作製方法 |
| WO2007094559A1 (en) * | 2006-02-16 | 2007-08-23 | Doosan Corporation | Getter for organic electroluminescent device and organic electroluminescent device including the same |
| US8894792B2 (en) * | 2008-10-16 | 2014-11-25 | Korea Electrotechnology Research Institute | Manufacturing method of functional material using slice stack pressing process and functional material thereby |
| KR101292591B1 (ko) * | 2012-04-16 | 2013-08-12 | 한국과학기술원 | 비스무스―텔루륨계 페이스트 합성법과 페이스트를 이용한 열전물질의 형성 방법 |
| KR101357172B1 (ko) * | 2012-04-16 | 2014-02-04 | 한국과학기술원 | 안티몬―텔루륨계 페이스트 합성법과 페이스트를 이용한 ｐ형 열전물질의 형성 방법 |
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