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J-GLOBAL ID：201102201811086105   整理番号：11A1040132

Na-Si融液とFe圧粉成型体の反応によるβ-FeSi₂多結晶バルク体の低温合成

Low-temperature Fabrication of Polycrystalline β-FeSi₂ Bulk by Reaction of Fe Compact Body with a Na-Si Melt

著者 (5件)： 山田高広 (東北大学多元物質科学研究所) ,  苅谷英里 (東北大学多元物質科学研究所) ,  森戸春彦 (東北大学多元物質科学研究所) ,  高橋純一 (東北大学多元物質科学研究所) ,  山根久典 (東北大学多元物質科学研究所)
資料名： 粉体および粉末冶金  (Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy)
巻： 58  号： 2  ページ： 110-115 (J-STAGE)  発行年： 2011年 
JST資料番号： F0691A  ISSN： 0532-8799  CODEN： FOFUA2  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 資源の制約を比較的受けにくい熱電材料としてβ-FeSi₂に関心がもたれているが,この相は982°C以下の温度で安定であるために,高温を必要とする製造方法では入手することができない。この課題に対して,著者等はNaを介して900°Cでこの金属間化合物を形成できることを見出している。本研究においては,さらに低い温度(800°C)での合成を試み,さらにCoをドープすることで熱電特性の向上を狙った。サンプルの調製は初めにCo粉末を3at.%になるようFe粉末と混合し,圧粉した後Si粉末中に埋込,その上にNa片を載せ,これを800°Cあるいは900°C,1から24hの熱処理を実施した。冷却後,残留NaあるいはNaSiを洗浄しサンプルを得た。これについて結晶構造解析,ミクロ組織観察,元素分布分析,嵩密度測定および熱電特性(Seebeck係数および電気伝導率)測定を実施した。これらの実験から,800°C,12hの加熱によりβ-FeSi₂単相を得ることができることを明らかにした。また,微粒(1~2μm)のCo粉末を用いた場合には所期のドーピングが可能であることを見出した。

シソーラス用語： *鉄合金 ,  ケイ素含有合金 ,  金属間化合物 ,  コバルト含有合金 ,  熱電材料 ,  *含浸 ,  *圧粉体 ,  ナトリウム ,  溶融金属

分類 (1件)： 圧粉,焼結  (WC02030X)

引用文献 (16件)：

• 1) T. Kojima: "Semiconducting and Thermoelectric Properties of Sintered Iron Disilicide", Phys. Stat. Sol. (a), 111 (1989) 233-242.
• 2) J. Tani and H. Kido: "Thermoelectric Properties of β-Fe_1-xCo_xSi₂ Semiconductors", Jpn. J. Appl. Phys., 40 (2001) 3236-3239.
• 3) I. Nishida: "Study of Semiconductor-to-Metal Transition in Mn-Doped FeSi₂", Phys. Rev. B, 7 (1973) 2710-2713.
• 4) U. Birkholz and J. Schelm: "Mechanism of Electrical Conduction in β-FeSi₂", Phys. Stat. Sol. (b), 27 (1968) 413-425.
• 5) C. B. Vining: "CRC Handbook of Thermoelectrics", Ed., D. M. Rowe, CRC Press, Inc., Florida, (1995) 277-282.

タイトルに関連する用語 (6件)： 融液 ,  Fe ,  圧粉成型体 ,  多結晶 ,  バルク ,  低温合成