溶融塩法による風化黒雲母を用いた環境調和型熱電材料の創製

Development of eco-friendly thermoelectric materials using weathered biotite by molten salt treatment

本田 充紀   ; 金田 結依 ; 村口 正和*; 早川 虹雪*; 小田 将人*; 飯野 千秋*; 石井 宏幸*; 後藤 琢也*

Honda, Mitsunori; Kaneta, Yui; Muraguchi, Masakazu*; Hayakawa, Kosetsu*; Oda, Masato*; Iino, Chiaki*; Ishii, Hiroyuki*; Goto, Takuya*

本研究は、従来希少かつ有毒な元素から作られてきた熱電材料に代わる代替材料として、風化黒雲母(WB)の利用に焦点を当てたものである。WBを粉砕・分級した後、溶融塩法で熱処理することで、650度から850度の温度範囲においてSi半導体と同程度の伝導率を持つ結晶を得た。本研究では、高温域の伝導率、ゼーベック係数および熱拡散測定結果と比熱、比重から算出した熱伝導率から無次元評価指数ZTを算出した結果について報告する。

Our research focuses on the use of weathered biotite (WB) as an alternative material to thermoelectric materials, which have traditionally been made from rare and toxic elements. After WB was crushed and classified, crystals with conductivity comparable to that of Si semiconductors in the temperature range of 650-850C were obtained by heat treatment using the molten salt method. In this study, we report on the results of the dimensionless evaluation index ZT calculated from the conductivity, Seebeck coefficient, and thermal diffusion measurements in the high temperature range, and the thermal conductivity calculated from the specific heat and specific gravity.