硫化セリウム焼結体及びその製造方法

開放特許情報番号
L2009002192
開放特許情報登録日
2009/3/27
最新更新日
2015/10/6

基本情報

出願番号 特願2007-282146
出願日 2007/10/30
出願人 独立行政法人物質・材料研究機構
公開番号 特開2008-208018
公開日 2008/9/11
登録番号 特許第4756282号
特許権者 国立研究開発法人物質・材料研究機構
発明の名称 硫化セリウム焼結体及びその製造方法
技術分野 無機材料、電気・電子
機能 材料・素材の製造、加熱・冷却、環境・リサイクル対策
適用製品 硫化セリウム焼結体、熱電変換材料、クリーンエネルギー源、高清浄金属溶解用耐火物
目的 熱電変換材料の応用は、熱エネルギーを電気エネルギーに変換するクリーンエネルギー源としての利用が最も期待され、他にもペルチェ効果を利用する各種用途がある。熱電変換材料の性能指数Zを求める式(Z=α↑2 σ/κ;電気伝導度σ、熱伝導度κ)において、3種の物理的性質がその値を決定しているが、ゼーベック係数αの値は2乗でZの値を大きくすることから、このα値の大きな物質がより優れた熱電材料となり得る。そこで、大きなゼーベック係数αを持ち、高い性能指数Zを持つ新規な材料の開発を目的とする。
効果 現在最も大きい性能指数が得られているのはBi−Te系の物質で、約3×10↑-↑3(/K)の値を示しているが、それらの物質のゼーベック係数の値は、約200(μV/K)程度である。この技術によると、硫化セリウム焼結体のゼーベック係数の最も大きい値は、9700(μV/K)が得られる。ゼーベック係数が60℃で1000(μV/K)以上であれば、熱電材料として有用性が大きい。また、高い融点(2163±50K)を持ち、顔料等の用途の他に高清浄金属溶解用耐火物としての用途も期待できる。
技術概要
 
この硫化セリウム焼結体は、α相のCe↓2 S↓3 粉末、またはこの粉末をβ単相化した粉末原料の焼結体であって、結晶構造がβとγの混合相からなり、ゼーベック係数が60℃で1000(μV/K)以上の値を有する硫化セリウム焼結体である。その製造方法は、酸素濃度が0.9〜1.7質量%、炭素不純物濃度が0.1質量%以下のα相のCe↓2 S↓3 粉末原料、またはこの粉末を真空加熱によりβ単相化した粉末原料を、内面に六方晶層状型窒化ホウ素(h−BN)を被覆した炭素製型に入れ、真空中で1600〜2000Kで、β相が消滅しない処理時間内で加圧焼結してβとγの混合相を形成する。出発原料のCe↓2 S↓3 粉末は、CS↓2 ガス硫化法によって製造したものを用いる。Ce↓2 S↓3 粉末の粒径は70μm以下が好ましい。粒径が70μmを超える粒子が存在すると焼結性が劣化する。粒子の小さい方は、焼結性に影響しないので粒径の下限は特に限定されない。
実施実績 【無】   
許諾実績 【無】   
特許権譲渡 【否】
特許権実施許諾 【可】

登録者情報

その他の情報

関連特許
国内 【無】
国外 【無】   
Copyright © 2018 INPIT