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アルミニウム含有酸化亜鉛焼結体の製造方法

シーズコード S130010638
掲載日 2013年6月6日
研究者
  • 関野 徹
  • 西條 佳孝
  • 山本 泰生
  • 安達 智彦
技術名称 アルミニウム含有酸化亜鉛焼結体の製造方法
技術概要 アルミニウム含有酸化亜鉛焼結体の製造方法は、次の工程を順に有する。(1)酸化亜鉛とアルミナとを含有する原料混合物であって、アルミナ含有量が酸化亜鉛重量とアルミナ重量との合計量の2重量%以下である原料混合物を用意する工程1、(2)原料混合物からなる圧粉体を、昇温速度50℃/分以上で800~1100℃まで昇温させる工程2、(3)昇温させた圧粉体を、ガス圧0.05~0.13MPaの不活性ガス中、40MPa以下で加圧しながら、且つ、前記温度を維持しながら、10分以下で放電プラズマ焼結する工程3、(4)放電プラズマ焼結により得られる焼結体を、少なくとも600℃になるまで、降温速度50℃/分以上で降温させる工程4。なお、原料混合物中のアルミナ含有量が、酸化亜鉛重量とアルミナ重量との合計量の1~2重量%であることが好ましい。酸化亜鉛が粉末であり、前記粉末の平均粒子径が2μm以下であることが好ましい。アルミナが粉末であり、前記粉末の平均粒子径が5nm~2μmであることが好ましい。
画像

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研究分野
  • 無機工業薬品,無機材料一般
展開可能なシーズ 従来法では、常圧焼結法、加圧焼結法、真空焼結法、放電プラズマ焼結法等のいかなる製造方法によっても、低熱伝導率及び高導電率の特性を兼備したアルミニウム含有酸化亜鉛焼結体は得られていない。そこで、熱電変換材料として有用な、低熱伝導率及び高導電率の特性を兼備したアルミニウム含有酸化亜鉛焼結体の製造方法を提供する。
このアルミニウム含有酸化亜鉛焼結体は、相対密度を低くした場合に、熱伝導率κを低くできるとともに、導電率σの低下を従来の常識を覆すかの如く、高く維持することができる。このような特性を有するため、このアルミニウム含有酸化亜鉛焼結体は、熱電変換材料の性能指数Zが高い。また、相対密度を低くした材料で使用する場合には、熱電変換材料の軽量化、耐熱衝撃特性の改善、コスト削減等にも寄与する。より具体的には、相対密度が65~90%である場合に、20℃における性能指数Zは0.2×10―5/K以上である。また、相対密度が80~90%である場合に、20℃における性能指数Zは0.5×10―5/K以上である。
用途利用分野 熱電変換材料
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人東北大学, . 関野 徹, 西條 佳孝, 山本 泰生, 安達 智彦, . アルミニウム含有酸化亜鉛焼結体の製造方法. 特開2007-246294. 2007-09-27
  • C04B  35/453    
  • C04B  35/64     
  • H01L  35/34     

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