JPH0918060A - 熱電変換素子の製造方法 - Google Patents
熱電変換素子の製造方法Info
- Publication number
- JPH0918060A JPH0918060A JP7163946A JP16394695A JPH0918060A JP H0918060 A JPH0918060 A JP H0918060A JP 7163946 A JP7163946 A JP 7163946A JP 16394695 A JP16394695 A JP 16394695A JP H0918060 A JPH0918060 A JP H0918060A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermoelectric conversion
- conversion element
- molded body
- firing
- manufacturing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱電変換性能に優れた熱電変換素子が得られ
る熱電変換素子の製造方法を提供する。 【構成】 Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ及びＳｂ元素からなる群よ
り選択される少なくとも２種類以上の元素を含有した熱
電変換材料を所定の形状に仮成形し、この仮成形体を焼
成して熱電変換素子にする熱電変換素子の製造方法にお
いて、前記仮成形体を焼成する前に、減圧雰囲気で、か
つ、前記仮成形体を焼成する焼成温度より低い温度で仮
焼成する。前記仮成形体を２５０〜３８０℃で仮焼成す
る。前記仮成形体を仮焼成した後、焼成する前に、水素
を含む還元ガス雰囲気で、かつ、前記焼成温度より低い
温度で予備焼成する。前記仮成形体を加圧雰囲気で、か
つ、焼成温度４１０〜５９０℃で焼成する。
る熱電変換素子の製造方法を提供する。 【構成】 Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ及びＳｂ元素からなる群よ
り選択される少なくとも２種類以上の元素を含有した熱
電変換材料を所定の形状に仮成形し、この仮成形体を焼
成して熱電変換素子にする熱電変換素子の製造方法にお
いて、前記仮成形体を焼成する前に、減圧雰囲気で、か
つ、前記仮成形体を焼成する焼成温度より低い温度で仮
焼成する。前記仮成形体を２５０〜３８０℃で仮焼成す
る。前記仮成形体を仮焼成した後、焼成する前に、水素
を含む還元ガス雰囲気で、かつ、前記焼成温度より低い
温度で予備焼成する。前記仮成形体を加圧雰囲気で、か
つ、焼成温度４１０〜５９０℃で焼成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ペルチエ効果を利用し
た熱電変換素子の製造方法に関する。
た熱電変換素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ペルチエ効果を利用した熱電変換モジュ
ールは、熱電変換素子であるＰ型半導体素子とＮ型半導
体素子とを交互に２枚の絶縁層の間に並べて電気的に直
列に接続したペルチエ素子群に直流電圧を印加すること
によって、絶縁層の表面に発熱又は吸熱を生じさせるも
のであり、熱電発電及び熱電冷却における種々の分野に
おいて幅広く利用されている。
ールは、熱電変換素子であるＰ型半導体素子とＮ型半導
体素子とを交互に２枚の絶縁層の間に並べて電気的に直
列に接続したペルチエ素子群に直流電圧を印加すること
によって、絶縁層の表面に発熱又は吸熱を生じさせるも
のであり、熱電発電及び熱電冷却における種々の分野に
おいて幅広く利用されている。
【０００３】この熱電変換素子を製造する方法としては
一般に、特開平１−２０２３４３号公報に開示されてい
るように、原料粉末を溶解させ単結晶に近い棒状インゴ
ットを成長させる単結晶法及び特開平１−１０６４７８
号公報に開示されているように原料粉末をホットプレス
によりインゴットを作製するホットプレス法を用いて、
バルク状の熱電変換材料インゴットを作製し、これを用
途に応じて切断し、小さな熱電変換素子とし、絶縁基板
状にＰ型半導体素子とＮ型半導体素子とを交互にハンダ
を用いて直列に接続させて、熱電変換モジュールを作製
していた。したがって、単結晶法及びホットプレス法に
よる熱電変換素子の製造方法では、熱電変換素子を得る
ために、高価な焼成装置を必要としたり、用途に応じた
熱電変換素子切断工程で、切りしろによる材料ロスが多
く、１ｍｍ平方の熱電変換素子を作製するためには約５
０％以上の材料ロスが発生していた。また、材料が脆い
ため切断時に割れやチッピング等の問題が生じ、熱電変
換素子の歩留りが悪いという問題が生じていた。しか
も、最近の熱電変換モジュールの小型化に伴い、熱電変
換素子も薄型化及び小型化されていく傾向にあり、切断
工程を伴う熱電変換素子の製造方法では、割れやチッピ
ング等の問題に対して十分対応できる段階に至っていな
かった。さらに、自動化や省力化が不可能な多くの作業
工程を必要としていた。また、前記のような焼成操作を
行わない場合、緻密化を達成することは非常に難しく、
そのために熱電変換素子の強度が非常に低くなり、信頼
性も損なわれるのが現状であった。
一般に、特開平１−２０２３４３号公報に開示されてい
るように、原料粉末を溶解させ単結晶に近い棒状インゴ
ットを成長させる単結晶法及び特開平１−１０６４７８
号公報に開示されているように原料粉末をホットプレス
によりインゴットを作製するホットプレス法を用いて、
バルク状の熱電変換材料インゴットを作製し、これを用
途に応じて切断し、小さな熱電変換素子とし、絶縁基板
状にＰ型半導体素子とＮ型半導体素子とを交互にハンダ
を用いて直列に接続させて、熱電変換モジュールを作製
していた。したがって、単結晶法及びホットプレス法に
よる熱電変換素子の製造方法では、熱電変換素子を得る
ために、高価な焼成装置を必要としたり、用途に応じた
熱電変換素子切断工程で、切りしろによる材料ロスが多
く、１ｍｍ平方の熱電変換素子を作製するためには約５
０％以上の材料ロスが発生していた。また、材料が脆い
ため切断時に割れやチッピング等の問題が生じ、熱電変
換素子の歩留りが悪いという問題が生じていた。しか
も、最近の熱電変換モジュールの小型化に伴い、熱電変
換素子も薄型化及び小型化されていく傾向にあり、切断
工程を伴う熱電変換素子の製造方法では、割れやチッピ
ング等の問題に対して十分対応できる段階に至っていな
かった。さらに、自動化や省力化が不可能な多くの作業
工程を必要としていた。また、前記のような焼成操作を
行わない場合、緻密化を達成することは非常に難しく、
そのために熱電変換素子の強度が非常に低くなり、信頼
性も損なわれるのが現状であった。
【０００４】以上の事が、熱電変換素子作製コストを押
し上げ、高性能な熱電変換モジュールを得ることが非常
に難しいという大きな要因となっていた。特別な焼成操
作を伴わず、熱電変換性能に優れた熱電変換素子が得ら
れる熱電変換素子の製造方法の開発が望まれている。
し上げ、高性能な熱電変換モジュールを得ることが非常
に難しいという大きな要因となっていた。特別な焼成操
作を伴わず、熱電変換性能に優れた熱電変換素子が得ら
れる熱電変換素子の製造方法の開発が望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記の事実に
鑑みてなされたもので、その目的とするところは、熱電
変換性能に優れた熱電変換素子が得られる熱電変換素子
の製造方法を提供することにある。
鑑みてなされたもので、その目的とするところは、熱電
変換性能に優れた熱電変換素子が得られる熱電変換素子
の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
熱電変換素子の製造方法は、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ及びＳｂ
元素からなる群より選択される少なくとも２種類以上の
元素を含有した熱電変換材料を所定の形状に仮成形し、
この仮成形体を焼成して熱電変換素子にする熱電変換素
子の製造方法において、前記仮成形体を焼成する前に、
減圧雰囲気で、かつ、前記仮成形体を焼成する焼成温度
より低い温度で仮焼成することを特徴とする。
熱電変換素子の製造方法は、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ及びＳｂ
元素からなる群より選択される少なくとも２種類以上の
元素を含有した熱電変換材料を所定の形状に仮成形し、
この仮成形体を焼成して熱電変換素子にする熱電変換素
子の製造方法において、前記仮成形体を焼成する前に、
減圧雰囲気で、かつ、前記仮成形体を焼成する焼成温度
より低い温度で仮焼成することを特徴とする。
【０００７】本発明の請求項２に係る熱電変換素子の製
造方法は、前記仮成形体を２５０〜３８０℃で仮焼成す
ることを特徴とする。
造方法は、前記仮成形体を２５０〜３８０℃で仮焼成す
ることを特徴とする。
【０００８】本発明の請求項３に係る熱電変換素子の製
造方法は、前記仮成形体を仮焼成した後、焼成する前
に、水素を含む還元ガス雰囲気で、かつ、前記焼成温度
より低い温度で予備焼成することを特徴とする。
造方法は、前記仮成形体を仮焼成した後、焼成する前
に、水素を含む還元ガス雰囲気で、かつ、前記焼成温度
より低い温度で予備焼成することを特徴とする。
【０００９】本発明の請求項４に係る熱電変換素子の製
造方法は、前記仮成形体を加圧雰囲気で、かつ、焼成温
度４１０〜５９０℃で焼成することを特徴とする。
造方法は、前記仮成形体を加圧雰囲気で、かつ、焼成温
度４１０〜５９０℃で焼成することを特徴とする。
【００１０】以下、本発明を詳述する。本発明に係る熱
電変換素子の製造方法は、Ｐ型半導体素子とＮ型半導体
素子とを交互に２枚の絶縁層の間に並べて銅電極等の電
極により電気的に直列に接続したペルチエ素子群に直流
電圧を印加することによって、いわゆるペルチエ効果で
一方の絶縁層が発熱されるとともに、他方の絶縁層が吸
熱される熱電変換モジュールに用いられるＰ型半導体素
子又はＮ型半導体素子である熱電変換素子の製造方法で
ある。
電変換素子の製造方法は、Ｐ型半導体素子とＮ型半導体
素子とを交互に２枚の絶縁層の間に並べて銅電極等の電
極により電気的に直列に接続したペルチエ素子群に直流
電圧を印加することによって、いわゆるペルチエ効果で
一方の絶縁層が発熱されるとともに、他方の絶縁層が吸
熱される熱電変換モジュールに用いられるＰ型半導体素
子又はＮ型半導体素子である熱電変換素子の製造方法で
ある。
【００１１】まず、成形体の作製方法について説明す
る。本発明に係る熱電変換素子の構成元素としては、少
なくとも、ビスマス（Ｂｉ）、テルル（Ｔｅ）、セレン
（Ｓｅ）又はアンチモン（Ｓｂ）元素のうち、２種類以
上の元素が必要である。これらの構成元素を含んだ原料
に、Ｎ型半導体又はＰ型半導体の熱電変換素子になるよ
うに微量のドーパントを加え、十分に混合及び／又は必
要に応じて溶融した後、粉砕して熱電変換材料の粉末を
得る。熱電変換材料としては、例えば、Ｂｉ−Ｔｅ合
金、Ｂｉ−Ｓｂ合金、Ｂｉ−Ｔｅ−Ｓｂ合金、Ｂｉ−Ｔ
ｅ−Ｓｅ合金又はＢｉ−Ｔｅ−Ｓｂ−Ｓｅ合金等を用い
ることができるが、上記組み合わせに限定される物では
ない。
る。本発明に係る熱電変換素子の構成元素としては、少
なくとも、ビスマス（Ｂｉ）、テルル（Ｔｅ）、セレン
（Ｓｅ）又はアンチモン（Ｓｂ）元素のうち、２種類以
上の元素が必要である。これらの構成元素を含んだ原料
に、Ｎ型半導体又はＰ型半導体の熱電変換素子になるよ
うに微量のドーパントを加え、十分に混合及び／又は必
要に応じて溶融した後、粉砕して熱電変換材料の粉末を
得る。熱電変換材料としては、例えば、Ｂｉ−Ｔｅ合
金、Ｂｉ−Ｓｂ合金、Ｂｉ−Ｔｅ−Ｓｂ合金、Ｂｉ−Ｔ
ｅ−Ｓｅ合金又はＢｉ−Ｔｅ−Ｓｂ−Ｓｅ合金等を用い
ることができるが、上記組み合わせに限定される物では
ない。
【００１２】この熱電変換材料の粉末を、例えば、通常
の一軸プレス成形方法により任意の形状に成形すること
ができる。また、バインダーや溶剤を用いてペースト状
にし、このペースト状の熱電変換材料を基板上の所定の
位置にスクリーン印刷法によって印刷成形し、厚みが不
足する場合は複数回重ね塗りすることにより、所定の厚
みにして熱電変換素子の仮成形体を作製することもでき
る。また、前記ペースト状の熱電変換材料をドクターブ
レード法により、シート状に成形した後、必要とする形
状に加工して、熱電変換素子の仮成形体を作製してもよ
い。さらには、ペーストの粘度を上げ、ハイド状にした
後、通常の押し出し法、射出成形方法によって熱電変換
素子の仮成形体を作製することも可能である。
の一軸プレス成形方法により任意の形状に成形すること
ができる。また、バインダーや溶剤を用いてペースト状
にし、このペースト状の熱電変換材料を基板上の所定の
位置にスクリーン印刷法によって印刷成形し、厚みが不
足する場合は複数回重ね塗りすることにより、所定の厚
みにして熱電変換素子の仮成形体を作製することもでき
る。また、前記ペースト状の熱電変換材料をドクターブ
レード法により、シート状に成形した後、必要とする形
状に加工して、熱電変換素子の仮成形体を作製してもよ
い。さらには、ペーストの粘度を上げ、ハイド状にした
後、通常の押し出し法、射出成形方法によって熱電変換
素子の仮成形体を作製することも可能である。
【００１３】前記に示した方法で作製した仮成形体のバ
インダーを、必要に応じて、加熱除去する。前記仮成形
体を焼成する前に、減圧雰囲気で、かつ、前記仮成形体
を焼成する焼成温度より低い温度で仮焼成することが必
須である。この仮成形体を減圧雰囲気で仮焼成すること
により、熱電変換材料粉末表面に付着していた、例え
ば、水分、酸素、炭酸ガス等の不純物ガスを除去し、焼
成中に不純物ガスが焼結体内部へ拡散することを防止で
きる。この減圧雰囲気での仮焼成工程が重要であり、こ
の仮焼成工程で表面吸着不純物を十分に除去することに
より、熱電変換性能に優れた良好な熱電変換素子を得る
ことが可能となる。
インダーを、必要に応じて、加熱除去する。前記仮成形
体を焼成する前に、減圧雰囲気で、かつ、前記仮成形体
を焼成する焼成温度より低い温度で仮焼成することが必
須である。この仮成形体を減圧雰囲気で仮焼成すること
により、熱電変換材料粉末表面に付着していた、例え
ば、水分、酸素、炭酸ガス等の不純物ガスを除去し、焼
成中に不純物ガスが焼結体内部へ拡散することを防止で
きる。この減圧雰囲気での仮焼成工程が重要であり、こ
の仮焼成工程で表面吸着不純物を十分に除去することに
より、熱電変換性能に優れた良好な熱電変換素子を得る
ことが可能となる。
【００１４】熱電変換素子は半導体であり、微量の不純
物の影響により、その電気的特性が大きく影響を受け
る。特に、不純物酸素はその影響が大きく、外部からの
微量の固溶により電気的性能が大きく悪化することが知
られている。（日本金属学会誌53-9-1989 ｐ958-963
） この粒子表面に付着している不純物成分を除去するため
には、非酸化性雰囲気中で、焼成温度より低い温度で仮
焼成することが必要である。すなわち、仮焼成する場合
に、焼成温度以上の温度を加えると、付着している不純
物の一部が熱電変換素子の内部にまで熱拡散し、性能を
劣化させる危険性があるので、好ましくない。前記仮成
形体を２５０〜３８０℃で仮焼成することが好ましい。
物の影響により、その電気的特性が大きく影響を受け
る。特に、不純物酸素はその影響が大きく、外部からの
微量の固溶により電気的性能が大きく悪化することが知
られている。（日本金属学会誌53-9-1989 ｐ958-963
） この粒子表面に付着している不純物成分を除去するため
には、非酸化性雰囲気中で、焼成温度より低い温度で仮
焼成することが必要である。すなわち、仮焼成する場合
に、焼成温度以上の温度を加えると、付着している不純
物の一部が熱電変換素子の内部にまで熱拡散し、性能を
劣化させる危険性があるので、好ましくない。前記仮成
形体を２５０〜３８０℃で仮焼成することが好ましい。
【００１５】前記仮成形体を仮焼成した後、焼成する前
に、水素を含む還元ガス雰囲気で、かつ、前記焼成温度
より低い温度で予備焼成することが、さらに好ましい。
すなわち、熱電変換材料の粉末表面で化学吸着している
不純物酸素を、水素により還元し、拡散を防ぐことによ
って、熱電変換素子の熱電特性が向上する。
に、水素を含む還元ガス雰囲気で、かつ、前記焼成温度
より低い温度で予備焼成することが、さらに好ましい。
すなわち、熱電変換材料の粉末表面で化学吸着している
不純物酸素を、水素により還元し、拡散を防ぐことによ
って、熱電変換素子の熱電特性が向上する。
【００１６】本発明に係る熱電変換素子の製造方法は、
前記仮成形体を加圧雰囲気で、かつ、焼成温度４１０〜
５９０℃で焼成することが好ましい。すなわち、Ｂｉ、
Ｔｅ、Ｓｅ、Ｓｂ元素は揮発しやすく、容易に組成ずれ
を生じるが、加圧雰囲気で焼成することにより、高温で
焼成しても、成分の飛散を防ぐことができ、揮発による
組成ずれを防ぎ、高性能な熱電変換素子を得ることがで
きる。加圧雰囲気の圧力としては、２気圧以上であるこ
とが好ましい。さらに、組成ずれの防止ができるので、
高温で焼成することが可能となり、常圧焼成方法等で問
題となっていた焼結密度を向上させることができる。
前記仮成形体を加圧雰囲気で、かつ、焼成温度４１０〜
５９０℃で焼成することが好ましい。すなわち、Ｂｉ、
Ｔｅ、Ｓｅ、Ｓｂ元素は揮発しやすく、容易に組成ずれ
を生じるが、加圧雰囲気で焼成することにより、高温で
焼成しても、成分の飛散を防ぐことができ、揮発による
組成ずれを防ぎ、高性能な熱電変換素子を得ることがで
きる。加圧雰囲気の圧力としては、２気圧以上であるこ
とが好ましい。さらに、組成ずれの防止ができるので、
高温で焼成することが可能となり、常圧焼成方法等で問
題となっていた焼結密度を向上させることができる。
【００１７】酸化雰囲気中で焼成を行うと、焼成中に酸
化してしまい、熱電変換材料の熱電特性が悪くなってし
まうので好ましくない。したがって、前記焼成をＮ2 、
Ａｒ、Ｎ2+Ａｒ又はこれらの不活性ガスとＨ2 ガスとの
混合ガスの雰囲気で行うことが好ましい。すなわち、材
料の酸化を抑え、さらには還元作用も得られる。以上の
ような操作によって、高性能で信頼性の高い熱電変換素
子が得られる。
化してしまい、熱電変換材料の熱電特性が悪くなってし
まうので好ましくない。したがって、前記焼成をＮ2 、
Ａｒ、Ｎ2+Ａｒ又はこれらの不活性ガスとＨ2 ガスとの
混合ガスの雰囲気で行うことが好ましい。すなわち、材
料の酸化を抑え、さらには還元作用も得られる。以上の
ような操作によって、高性能で信頼性の高い熱電変換素
子が得られる。
【００１８】
【作用】本発明の請求項１及び請求項２に係る熱電変換
素子の製造方法は、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ及びＳｂ元素から
なる群より選択される少なくとも２種類以上の元素を含
有した熱電変換材料を所定の形状に仮成形し、この仮成
形体を焼成して熱電変換素子にする熱電変換素子の製造
方法において、前記仮成形体を焼成する前に、減圧雰囲
気で、かつ、前記仮成形体を焼成する焼成温度より低い
温度で仮焼成するので、熱電変換材料粉末表面に付着し
ている、例えば、水分、酸素、炭酸ガス等の不純物ガス
を除去し、焼成中に不純物ガスが焼結体内部へ拡散する
ことを防止できる。
素子の製造方法は、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ及びＳｂ元素から
なる群より選択される少なくとも２種類以上の元素を含
有した熱電変換材料を所定の形状に仮成形し、この仮成
形体を焼成して熱電変換素子にする熱電変換素子の製造
方法において、前記仮成形体を焼成する前に、減圧雰囲
気で、かつ、前記仮成形体を焼成する焼成温度より低い
温度で仮焼成するので、熱電変換材料粉末表面に付着し
ている、例えば、水分、酸素、炭酸ガス等の不純物ガス
を除去し、焼成中に不純物ガスが焼結体内部へ拡散する
ことを防止できる。
【００１９】本発明の請求項３に係る熱電変換素子の製
造方法は、前記仮成形体を仮焼成した後、焼成する前
に、水素を含む還元ガス雰囲気で、かつ、前記焼成温度
より低い温度で予備焼成するので、熱電変換材料の粉末
表面で化学吸着している不純物酸素を、水素により還元
し、拡散を防ぐ。
造方法は、前記仮成形体を仮焼成した後、焼成する前
に、水素を含む還元ガス雰囲気で、かつ、前記焼成温度
より低い温度で予備焼成するので、熱電変換材料の粉末
表面で化学吸着している不純物酸素を、水素により還元
し、拡散を防ぐ。
【００２０】本発明の請求項４に係る熱電変換素子の製
造方法は、前記仮成形体を加圧雰囲気で、かつ、焼成温
度４１０〜５９０℃で焼成するので、成分の飛散を防ぐ
ことができ、揮発による組成ずれが防止できる。
造方法は、前記仮成形体を加圧雰囲気で、かつ、焼成温
度４１０〜５９０℃で焼成するので、成分の飛散を防ぐ
ことができ、揮発による組成ずれが防止できる。
【００２１】
【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例によって具
体的に説明する。
体的に説明する。
【００２２】（実施例１〜実施例７及び比較例１〜比較
例５）微量のＳｂＩ3 等のドーパントを添加した、Ｎ型
−Ｂｉ2 Ｔｅ2.85Ｓｅ0.15の組成を持つ熱電変換材料の
インゴットを作製した。このインゴットを、ボールミル
を用いて粉砕し、熱電変換材料の粉末とした。この粉末
をφ２０ｍｍ×２０ｍｍの大きさに仮成形し、１．５ｔ
ｏｎ／ｃｍ2 の圧力で、ＣＩＰ成形を行った。以上の作
業を不活性雰囲気下にて行った。
例５）微量のＳｂＩ3 等のドーパントを添加した、Ｎ型
−Ｂｉ2 Ｔｅ2.85Ｓｅ0.15の組成を持つ熱電変換材料の
インゴットを作製した。このインゴットを、ボールミル
を用いて粉砕し、熱電変換材料の粉末とした。この粉末
をφ２０ｍｍ×２０ｍｍの大きさに仮成形し、１．５ｔ
ｏｎ／ｃｍ2 の圧力で、ＣＩＰ成形を行った。以上の作
業を不活性雰囲気下にて行った。
【００２３】このようにして得られた仮成形体を、実施
例については、約０．１ｔｏｒｒの減圧雰囲気で、３０
０℃の仮焼成温度で５時間仮焼成した。次いで、実施例
５及び実施例６については、焼成を行う前に、水素を含
む還元ガス雰囲気で、かつ、３００℃で予備焼成した。
例については、約０．１ｔｏｒｒの減圧雰囲気で、３０
０℃の仮焼成温度で５時間仮焼成した。次いで、実施例
５及び実施例６については、焼成を行う前に、水素を含
む還元ガス雰囲気で、かつ、３００℃で予備焼成した。
【００２４】引き続いて、窒素ガスを導入し、表１に示
した圧力及び温度で５時間焼成して、Ｎ型−ＢｉＴｅＳ
ｅ熱電変換材料を得た。
した圧力及び温度で５時間焼成して、Ｎ型−ＢｉＴｅＳ
ｅ熱電変換材料を得た。
【００２５】熱電変換素子のゼーベック係数α、熱伝導
度κ、電気抵抗ρをそれぞれ測定し、熱電性能指数Ｚ＝
α2 ／（κ・ρ）を計算により算出した。
度κ、電気抵抗ρをそれぞれ測定し、熱電性能指数Ｚ＝
α2 ／（κ・ρ）を計算により算出した。
【００２６】なお、ゼーベック係数αは、室温２０℃で
熱電変換素子の一端の温度を２０℃に、他端を３０℃に
して両端の温度差を１０℃にしたときに、両端に発生す
る起電力を測定することにより求めた。熱伝導度κはレ
ーザーフラッシュ法、電気抵抗ρは四端子法で測定し、
表１に示した。
熱電変換素子の一端の温度を２０℃に、他端を３０℃に
して両端の温度差を１０℃にしたときに、両端に発生す
る起電力を測定することにより求めた。熱伝導度κはレ
ーザーフラッシュ法、電気抵抗ρは四端子法で測定し、
表１に示した。
【００２７】
【表１】
【００２８】以上の結果、表１から、実施例は比較例に
比べて、熱電変換性能に優れた熱電変換素子が得られる
ことが分かった。
比べて、熱電変換性能に優れた熱電変換素子が得られる
ことが分かった。
【００２９】
【発明の効果】本発明の請求項１及び請求項２に係る熱
電変換素子の製造方法によると、熱電変換材料粉末表面
に付着している不純物ガスを除去し、焼成中に不純物ガ
スが焼結体内部へ拡散することを防止できるので、熱電
変換性能に優れた熱電変換素子が得られる。
電変換素子の製造方法によると、熱電変換材料粉末表面
に付着している不純物ガスを除去し、焼成中に不純物ガ
スが焼結体内部へ拡散することを防止できるので、熱電
変換性能に優れた熱電変換素子が得られる。
【００３０】本発明の請求項３に係る熱電変換素子の製
造方法によると、熱電変換材料の粉末表面で化学吸着し
ている不純物酸素を、水素により還元し、拡散を防ぐの
で、熱電変換素子の熱電特性が向上する。
造方法によると、熱電変換材料の粉末表面で化学吸着し
ている不純物酸素を、水素により還元し、拡散を防ぐの
で、熱電変換素子の熱電特性が向上する。
【００３１】本発明の請求項４に係る熱電変換素子の製
造方法によると、成分の飛散を防ぐことができ、揮発に
よる組成ずれが防止できるので、さらに、高性能な熱電
変換素子が得られる。
造方法によると、成分の飛散を防ぐことができ、揮発に
よる組成ずれが防止できるので、さらに、高性能な熱電
変換素子が得られる。
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ及びＳｂ元素からなる
群より選択される少なくとも２種類以上の元素を含有し
た熱電変換材料を所定の形状に仮成形し、この仮成形体
を焼成して熱電変換素子にする熱電変換素子の製造方法
において、前記仮成形体を焼成する前に、減圧雰囲気
で、かつ、前記仮成形体を焼成する焼成温度より低い温
度で仮焼成することを特徴とする熱電変換素子の製造方
法。 - 【請求項２】 前記仮成形体を２５０〜３８０℃で仮焼
成することを特徴とする請求項１記載の熱電変換素子の
製造方法。 - 【請求項３】 前記仮成形体を仮焼成した後、焼成する
前に、水素を含む還元ガス雰囲気で、かつ、前記焼成温
度より低い温度で予備焼成することを特徴とする請求項
１又は請求項２記載の熱電変換素子の製造方法。 - 【請求項４】 前記仮成形体を加圧雰囲気で、かつ、焼
成温度４１０〜５９０℃で焼成することを特徴とする請
求項１乃至請求項３いずれかに記載の熱電変換素子の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7163946A JPH0918060A (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | 熱電変換素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7163946A JPH0918060A (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | 熱電変換素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0918060A true JPH0918060A (ja) | 1997-01-17 |
Family
ID=15783829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7163946A Withdrawn JPH0918060A (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | 熱電変換素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0918060A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002344034A (ja) * | 2001-05-18 | 2002-11-29 | Kyocera Corp | 熱電素子の製造方法 |
| US8035026B2 (en) | 2003-08-26 | 2011-10-11 | Kyocera Corporation | Thermoelectric material, thermoelectric element, thermoelectric module and methods for manufacturing the same |
| JP2014099634A (ja) * | 2014-01-08 | 2014-05-29 | Denso Corp | 熱電変換素子の製造方法 |
-
1995
- 1995-06-29 JP JP7163946A patent/JPH0918060A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002344034A (ja) * | 2001-05-18 | 2002-11-29 | Kyocera Corp | 熱電素子の製造方法 |
| US8035026B2 (en) | 2003-08-26 | 2011-10-11 | Kyocera Corporation | Thermoelectric material, thermoelectric element, thermoelectric module and methods for manufacturing the same |
| US8519256B2 (en) | 2003-08-26 | 2013-08-27 | Kyocera Corporation | Thermoelectric material, thermoelectric element, thermoelectric module and method for manufacturing the same |
| JP2014099634A (ja) * | 2014-01-08 | 2014-05-29 | Denso Corp | 熱電変換素子の製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11647674B2 (en) | Thermoelectric conversion material, thermoelectric conversion element, thermoelectric conversion module, and method for manufacturing thermoelectric conversion material | |
| JP4876501B2 (ja) | 熱電変換材料及びその製造方法 | |
| US12102007B2 (en) | Thermoelectric conversion module | |
| JP2012231024A (ja) | 熱電変換モジュール | |
| JP2013197265A (ja) | 熱電変換モジュール | |
| JP3216378B2 (ja) | 熱電装置およびその製造方法 | |
| CN101331623B (zh) | 热电变换材料和使用该热电变换材料的热电变换元件以及具有该元件的电子设备和冷却装置 | |
| JPH0918060A (ja) | 熱電変換素子の製造方法 | |
| CN103262272B (zh) | 具有n型热电转换性能的金属材料 | |
| JPH09321347A (ja) | 熱電変換材料、及び、その製造方法 | |
| JP3929880B2 (ja) | 熱電材料 | |
| JP3580778B2 (ja) | 熱電変換素子及びその製造方法 | |
| JP4467584B2 (ja) | 熱電材料の製造方法 | |
| JP3562296B2 (ja) | Ｐ型熱電変換材料およびその製造方法 | |
| JP3526563B2 (ja) | 熱電素子及びその製造方法及び熱電モジュール | |
| JPH09307146A (ja) | 熱電変換素子の製造方法 | |
| JP3605366B2 (ja) | 熱電素子の製造方法及びそれを用いて製造した熱電素子並びに熱電モジュール | |
| CN108091756A (zh) | 热电转换元件及其制造方法 | |
| JP4666841B2 (ja) | 熱電材料の製造方法 | |
| JP4601206B2 (ja) | 熱電素子の製造方法 | |
| CN114402445A (zh) | 热电转换元件、热电转换组件、接合材料、制造热电转换元件的方法 | |
| JPH09289339A (ja) | 熱電変換材料及びその製法 | |
| JPH0832123A (ja) | 熱電変換素子の製造方法 | |
| JPH0878734A (ja) | 熱電変換素子の製造方法 | |
| JP2005085873A (ja) | 熱電半導体組成物の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020903 |