ガス燃焼式多孔構造熱電発電装置用多孔質焼結体の作製と特性評価

燃气多孔温差发电装置用多孔烧结体的制备及性能评价

基本信息

批准号：
08875135
负责人：
林宏爾
金额：
$ 1.09万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

熱電発電は、熱エネルギーの有効利用法としても注目を集めてきているが、新型式の装置としてガス燃焼式多孔構造熱電発電装置が提唱されている。申請者らは、同装置用の熱電変換素子として、既にクロメル/アルメル多孔質焼結接合体の作製と特性解明を行なっている.本研究では、クロメルおよびアルメルと同様に耐熱性、耐酸化性に優れ、またそれらよりも資源的に豊富な半導体型のp-FeSi_2/n-FeSi_2熱電発電素子に着目し、FeSi_2の粗粉を用いて、p-とn-FeSi_2の多孔質焼結体作製が可能であるかどうか、かつ,それらの接合体の作製の可否と熱電特性を明らかにすることを、当初の研究目的とした。しかし、このFeSi_2は包析温度の1259K以上では金属相のFeSiとFe_2Si_5となり,同温度より高温で焼結して得られる焼結体の構成相をFeSi_2半導体相とするためには1110-1150Kで50時間以上焼鈍する必要があることから,あらかじめ,FeSi+Fe_2Si_5→FeSi_2包析反応を促進し半導体化焼鈍時間を短縮する有用な添加物を探索することした.その結果,Pdを2mass%以上添加することにより,半導体化焼鈍時間がPd無添加試料の50時間の1/60である0.7時間へ短縮されることを見い出した.次に,当初の研究目的について検討し,以下の結果を得た.(1)p-とn-FeSi_2多孔質焼結体およびそれらの多孔質焼結接合体は,1423K-3.6ksの真空中での焼結によって作製可能である.(2)多孔質焼結接合体の性能指数は緻密接合体の約70%,アルメル/クロメル多孔質焼結接合体の約16%の値を示す.

热电发电也引起了人们的注意，作为有效利用热能的一种方式，但是已经提出了一种气体燃烧的多孔结构热电发电设备作为新型设备。申请人已经制造和阐明了铬元/almel多孔烧结关节作为设备的热电转换元素的特性。在这项研究中，研究的最初目的是将重点放在半导体pe p-fesi_2/n-fesi_2/n-fesi_2热电上和氧化剂中的极好的耐热和氧化剂，以及更多的氧化和氧化元素，以及更多的氧化元素，并且是更多的氧化能力。校友。旨在阐明P-和N-Fesi_2多孔烧结物体是否可以使用粗Fesi_2粉末制造，以及键是否可以制造键和热电特性。但是，当掺入温度为1259K或更高时，FESI和FE_2SI_5的金属相，以及为了使烧结体的组成相通过在高于同一温度的温度下烧结而获得的烧结体的组成相，必须在1110-1150k的1110-1150k处退火超过50个小时。因此，我们已经搜索了有用的添加剂，以促进FESI+Fe_2SI_5→FESI_2的掺入反应，并缩短半导体转换的退火时间。结果，我们添加了2％或更多的PD。因此，我们发现半导体退火时间缩短为0.7小时，即50个小时的无PD-FR-FR-FIM-FOR样品中的1/60。然后检查了最初的研究目标，并获得了以下结果。（1）P-和N-FESI_2多孔烧结的身体及其多孔烧结的接头可以通过在1423K-3.6K的真空中烧结来制造。（2）多孔烧结关节的优点图显示了约70％的致密接头和约16％的铝制/铬将多孔烧结关节的值。