2012年研究カタログ
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■ 研究担当:高木健太/三上祐史/溝尻瑞枝/尾崎公洋 ■ サステナブルマテリアル研究部門 相制御材料研究グループ■ 連携担当:粂正市 小型熱電変換モジュールの開発研究のポイント研究のねらい研究内容連携可能な技術・知財 ●数100℃の低温廃熱を電気で回収する小型発電モジュール ●安全・安価・高耐久性であるFe-V-Al合金の発電素子を使用 ●薄膜状や粒子積層状の新規構造により様々な熱源に対応 一次供給エネルギーの約70%は廃熱として捨てられ、そのほとんどが300℃以下の廃熱です。従って、その低温廃熱を電気として回収できる熱電発電には高い関心が集まっています。しかし、熱電発電の普及のためには、高価なレアメタルに依存しない熱電材料や、さまざまな熱源に対応した熱電モジュールの創出が欠かせません。 そこで、本研究では豊富で安価な元素からなるFe-V-Al熱電材料を開発するとともに、この材料を用いて自動車から電子機器にいたる多様な環境下の廃熱に対応できる小型熱電発電モジュールを開発しています。 高強度で、生産性に優れる小型熱電変換モジュールを作製するため、Fe-V-Al系熱電材料の組織微細化技術や重元素置換技術を開発し、その特性改善を行うとともに、接合材フリー電極接合技術の開発を行いました。さらに、モジュールの小型化を実現するため、球形のFe-V-Al粒子を微小通電接合法により3-Dアレイ化する技術も開発しました。これらの技術を用い、民間企業と共同で電子機器などの狭空間でも発電できる微小モジュールの試作を行いました。また、スパッタ技術を利用して薄膜状の熱電デバイスを試作し、熱を集約して発電するモジュールの開発も行っています。●粉末冶金技術を用いた熱電材料の開発● 熱電材料の成膜およびパターニングによる薄膜モジュール作製技術●特許出願情報特開4858976「複合化した熱電変換材料」特許3527939「スパッタリングターゲット組立体」特許4997485「導電性を有する微小球体の接合体及び接合方法」�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������3mm3m3mm0.5m00.5m05m0.5m5m0.5m0.5m0.5m0.5m.5m0.5m.5m05m0.5m0.5m0.5m0005m5m05m00005m5m05m005m0.5m0.5m05m5mm550.5m050.5mmm00m5mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm�����������������������������CCCuCuFe2VAl小型熱電発電モジュールの開発● 研究拠点中部センター294ナノテクノロジー・材料・製造分野第6会場N-37N-37

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