JP2001262248A - Ｚｎ−Ｓｂ系材料及びその製造方法、並びにＺｎ−Ｓｂ系材料のクラック抑制方法 - Google Patents
Ｚｎ−Ｓｂ系材料及びその製造方法、並びにＺｎ−Ｓｂ系材料のクラック抑制方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｚｎ−Ｓｂ系材料の焼結体におけるクラック
の発生を抑制する。 【解決手段】 ＺｎとＳｂとが所定の組成式で含まれて
いるＺｎ−Ｓｂ粉末を、複数の粒径範囲に分級し、分級
されたＺｎ−Ｓｂ粉末のうち、異なる粒径の範囲に属す
るＺｎ−Ｓｂ粉末を混合し、その混合粉を焼結する。
の発生を抑制する。 【解決手段】 ＺｎとＳｂとが所定の組成式で含まれて
いるＺｎ−Ｓｂ粉末を、複数の粒径範囲に分級し、分級
されたＺｎ−Ｓｂ粉末のうち、異なる粒径の範囲に属す
るＺｎ−Ｓｂ粉末を混合し、その混合粉を焼結する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱電材料などに使
用されるＺｎ−Ｓｂ系材料、およびその製造方法などの
技術に関し、特に、焼結体のクラックを抑制することに
より、Ｚｎ−Ｓｂ系材料の有する脆弱性を改善する技術
に関する。
用されるＺｎ−Ｓｂ系材料、およびその製造方法などの
技術に関し、特に、焼結体のクラックを抑制することに
より、Ｚｎ−Ｓｂ系材料の有する脆弱性を改善する技術
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、熱エネルギーを電気エネルギーに
直接変換したり、あるいは電気エネルギーを熱エネルギ
ーに直接変換する熱電材料の研究が積極的に進められて
いる。現在までに種々の熱電材料が開発され実用に供さ
れているが、かかる熱電材料としては、Ｚｎ−Ｓｂ系材
料が以前からよく知られている。
直接変換したり、あるいは電気エネルギーを熱エネルギ
ーに直接変換する熱電材料の研究が積極的に進められて
いる。現在までに種々の熱電材料が開発され実用に供さ
れているが、かかる熱電材料としては、Ｚｎ−Ｓｂ系材
料が以前からよく知られている。
【０００３】Ｚｎ−Ｓｂ系材料は、一般的には、微細均
一な組織を形成するために、例えば、１００μｍ以下な
どの所定粒径範囲に分級された微細粉を選択的に使用し
て、粉末焼結法などにより製造される。目的とする化学
組成に基づき、Ｚｎ、Ｓｂを化学量論的に秤量し、秤量
したこれらの原料をグラファイト坩堝に入れて高周波炉
内で溶融する。
一な組織を形成するために、例えば、１００μｍ以下な
どの所定粒径範囲に分級された微細粉を選択的に使用し
て、粉末焼結法などにより製造される。目的とする化学
組成に基づき、Ｚｎ、Ｓｂを化学量論的に秤量し、秤量
したこれらの原料をグラファイト坩堝に入れて高周波炉
内で溶融する。
【０００４】その後、冷却して作製したインゴットを粉
砕したり、あるいは溶融後連続的にアトマイズ法を適用
したりして、所要の化学組成を有する微粉末を製造す
る。得られた微粉末を分級して、所定粒径範囲の微細粉
を選択する。かかる微細粉を、例えば放電プラズマ焼結
法（ＳＰＳ）などの焼結手段を用いて焼結することによ
り、熱電材料を製造している。
砕したり、あるいは溶融後連続的にアトマイズ法を適用
したりして、所要の化学組成を有する微粉末を製造す
る。得られた微粉末を分級して、所定粒径範囲の微細粉
を選択する。かかる微細粉を、例えば放電プラズマ焼結
法（ＳＰＳ）などの焼結手段を用いて焼結することによ
り、熱電材料を製造している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来法で
製造されるＺｎ−Ｓｂ系熱電材料は、焼結体内部にクラ
ックが発生しており、取り扱い時に割れ易いという問題
点を有している。かかる脆弱性の故に、Ｚｎ−Ｓｂ系材
料は、その熱電変換効率が優れていても、使用しにくい
と言われている。
製造されるＺｎ−Ｓｂ系熱電材料は、焼結体内部にクラ
ックが発生しており、取り扱い時に割れ易いという問題
点を有している。かかる脆弱性の故に、Ｚｎ−Ｓｂ系材
料は、その熱電変換効率が優れていても、使用しにくい
と言われている。
【０００６】かかる焼結体におけるクラック発生のメカ
ニズムについては、必ずしも明確ではないが、おそらく
焼結プロセスのうちの、最後の冷却過程で発生するもの
と本発明者らは考えている。すなわち、焼結体が収縮す
る際のひずみ方が不均一であることがその原因と考えら
れる。
ニズムについては、必ずしも明確ではないが、おそらく
焼結プロセスのうちの、最後の冷却過程で発生するもの
と本発明者らは考えている。すなわち、焼結体が収縮す
る際のひずみ方が不均一であることがその原因と考えら
れる。
【０００７】かかる点を解決する方法としては、焼結体
を、例えば球形などのような等方的な形状の成形体に構
成し、かかる等方的な形状の焼結体を等方的に冷却する
ことが考えられる。しかし、かかる方法は工業的な製造
方法としては、現実的ではない。
を、例えば球形などのような等方的な形状の成形体に構
成し、かかる等方的な形状の焼結体を等方的に冷却する
ことが考えられる。しかし、かかる方法は工業的な製造
方法としては、現実的ではない。
【０００８】本発明の目的は、Ｚｎ−Ｓｂ系材料の焼結
体におけるクラックの発生を抑制することにある。
体におけるクラックの発生を抑制することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、ＺｎとＳｂと
を構成元素として有するＺｎ−Ｓｂ系材料であって、前
記Ｚｎと前記Ｓｂを所定組成比で有するＺｎ−Ｓｂ粉末
の異なる粒径範囲に属する前記Ｚｎ−Ｓｂ粉末同士を混
合し、その後焼結して製造されることを特徴とする。前
記異なる粒径範囲を、例えば、０を含まない１００μｍ
以下の第一の粒径範囲と、１００μｍより大きく２１２
μｍ以下の第二の粒径範囲に設定してもよい。
を構成元素として有するＺｎ−Ｓｂ系材料であって、前
記Ｚｎと前記Ｓｂを所定組成比で有するＺｎ−Ｓｂ粉末
の異なる粒径範囲に属する前記Ｚｎ−Ｓｂ粉末同士を混
合し、その後焼結して製造されることを特徴とする。前
記異なる粒径範囲を、例えば、０を含まない１００μｍ
以下の第一の粒径範囲と、１００μｍより大きく２１２
μｍ以下の第二の粒径範囲に設定してもよい。
【００１０】かかる第二の粒径範囲に属するＺｎ−Ｓｂ
粉末は、前記第一の粒径範囲に属するＺｎ−Ｓｂ粉末
と、前記第二の粒径範囲に属するＺｎ−Ｓｂ粉末との混
合粉末の全量に対して、０．４％以上、１０％以下の範
囲で混合しておけば、焼結体のクラックの発生数を、か
かる混合粉末を用いずに従来のように単一粒径範囲の粉
末のみを焼結する場合に比べて、減少させることができ
る。
粉末は、前記第一の粒径範囲に属するＺｎ−Ｓｂ粉末
と、前記第二の粒径範囲に属するＺｎ−Ｓｂ粉末との混
合粉末の全量に対して、０．４％以上、１０％以下の範
囲で混合しておけば、焼結体のクラックの発生数を、か
かる混合粉末を用いずに従来のように単一粒径範囲の粉
末のみを焼結する場合に比べて、減少させることができ
る。
【００１１】本発明のＺｎ−Ｓｂ系材料は、熱電材料と
しても使用できる。例えば、本発明で使用するＺｎ−Ｓ
ｂ粉末には、例えば、Ｚn4Ｓｂ3の組成のＺｎ−Ｓｂ系
材料に適用すれば、強度的にも優れた熱電材料が得られ
る。
しても使用できる。例えば、本発明で使用するＺｎ−Ｓ
ｂ粉末には、例えば、Ｚn4Ｓｂ3の組成のＺｎ−Ｓｂ系
材料に適用すれば、強度的にも優れた熱電材料が得られ
る。
【００１２】他の本発明は、ＺｎとＳｂとを構成元素と
して有するＺｎ−Ｓｂ系材料の製造方法であって、前記
Ｚｎと前記Ｓｂを所定組成比で有するＺｎ−Ｓｂ粉末を
製造する粉末製造工程と、前記Ｚｎ−Ｓｂ粉末を異なる
粒径範囲に分級する分級工程と、前記異なる粒径範囲に
属するＺｎ−Ｓｂ粉末を混合する混合工程と、前記混合
工程で混合された混合粉末を焼結する焼結工程とを有す
ることを特徴とする。
して有するＺｎ−Ｓｂ系材料の製造方法であって、前記
Ｚｎと前記Ｓｂを所定組成比で有するＺｎ−Ｓｂ粉末を
製造する粉末製造工程と、前記Ｚｎ−Ｓｂ粉末を異なる
粒径範囲に分級する分級工程と、前記異なる粒径範囲に
属するＺｎ−Ｓｂ粉末を混合する混合工程と、前記混合
工程で混合された混合粉末を焼結する焼結工程とを有す
ることを特徴とする。
【００１３】他の本発明は、ＺｎとＳｂとを構成元素と
して有するＺｎ−Ｓｂ系材料の内部のクラックを抑制す
る方法であって、前記Ｚｎと前記Ｓｂを所定組成比で有
するＺｎ−Ｓｂ粉末の異なる粒径範囲に属する前記Ｚｎ
−Ｓｂ粉末同士を混合して焼結することにより、焼結し
て得られる前記Ｚｎ−Ｓｂ系材料の内部のクラック数を
抑制することを特徴とする。
して有するＺｎ−Ｓｂ系材料の内部のクラックを抑制す
る方法であって、前記Ｚｎと前記Ｓｂを所定組成比で有
するＺｎ−Ｓｂ粉末の異なる粒径範囲に属する前記Ｚｎ
−Ｓｂ粉末同士を混合して焼結することにより、焼結し
て得られる前記Ｚｎ−Ｓｂ系材料の内部のクラック数を
抑制することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、以下、図
面および実施例に基づいて詳細に説明する。図1は、本
発明のＺｎ−Ｓｂ系材料の製造方法の各工程を示すフロ
ー図である。図2は、従来法および本発明の方法により
製造されたＺｎ−Ｓｂ系材料の焼結体内部のクラックの
様子を示した模式図である。図3は、本発明の方法によ
り製造されたＺｎ−Ｓｂ系材料と、従来法で製造された
Ｚｎ−Ｓｂ系材料とにおけるクラック数の比較を示すグ
ラフ図である。
面および実施例に基づいて詳細に説明する。図1は、本
発明のＺｎ−Ｓｂ系材料の製造方法の各工程を示すフロ
ー図である。図2は、従来法および本発明の方法により
製造されたＺｎ−Ｓｂ系材料の焼結体内部のクラックの
様子を示した模式図である。図3は、本発明の方法によ
り製造されたＺｎ−Ｓｂ系材料と、従来法で製造された
Ｚｎ−Ｓｂ系材料とにおけるクラック数の比較を示すグ
ラフ図である。
【００１５】本発明のＺｎ−Ｓｂ系材料では、図1に示
すように、組成式に合わせて所定純度のＺｎ、Ｓｂの必
要量を秤量する。秤量したＺｎ、Ｓｂを、グラファイト
坩堝などに入れて溶融し、Arガスを使用したアトマイズ
法で、上記組成式に適ったＺｎ−Ｓｂ粉末を作成する。
かかるＺｎ−Ｓｂ粉末の作製は、アトマイズ法以外の方
法を使用しても構わない。
すように、組成式に合わせて所定純度のＺｎ、Ｓｂの必
要量を秤量する。秤量したＺｎ、Ｓｂを、グラファイト
坩堝などに入れて溶融し、Arガスを使用したアトマイズ
法で、上記組成式に適ったＺｎ−Ｓｂ粉末を作成する。
かかるＺｎ−Ｓｂ粉末の作製は、アトマイズ法以外の方
法を使用しても構わない。
【００１６】このようにして得られたＺｎ−Ｓｂ粉末
を、複数の粒径範囲に分級する。粒径範囲の設定は、例
えば、上記組成のＺｎ−Ｓｂ系材料の製造に際して一般
的に使用されている１００μｍ程度の平均粒径を目安と
して、大きくは、この平均粒径以下の範囲（第１の粒径
範囲）と、この平均粒径より大きい粒径範囲（第２の粒
径範囲）とに分けて行えばよい。さらに必要に応じて、
これら第１の粒径範囲、第２の粒径範囲をさらに細分す
るようにしてもよい。
を、複数の粒径範囲に分級する。粒径範囲の設定は、例
えば、上記組成のＺｎ−Ｓｂ系材料の製造に際して一般
的に使用されている１００μｍ程度の平均粒径を目安と
して、大きくは、この平均粒径以下の範囲（第１の粒径
範囲）と、この平均粒径より大きい粒径範囲（第２の粒
径範囲）とに分けて行えばよい。さらに必要に応じて、
これら第１の粒径範囲、第２の粒径範囲をさらに細分す
るようにしてもよい。
【００１７】また、粒径範囲を定めるに際しての幅は、
得られるＺｎ−Ｓｂ粉末の粒径分布の様子などを勘案し
て行えばよい。例えば、１００μｍ程度の幅に設定する
こともできる。
得られるＺｎ−Ｓｂ粉末の粒径分布の様子などを勘案し
て行えばよい。例えば、１００μｍ程度の幅に設定する
こともできる。
【００１８】このように複数の粒径範囲に分級されたＺ
ｎ−Ｓｂ粉末のうち、従来から一般的に採用されている
粒径以下（１００μｍ程度以下）の粒径範囲に属するＺ
ｎ−Ｓｂ粉末を主体として、それより大きい粒径範囲に
属するＺｎ−Ｓｂ粉末を少量添加して混合する。例え
ば、第１の粒径範囲に属する粉末を主体にして、これに
第２の粒径範囲に属するＺｎ−Ｓｂ粉末を少量混合すれ
ばよい。混合に際しては、できるだけ均一になるように
混合することが好ましい。
ｎ−Ｓｂ粉末のうち、従来から一般的に採用されている
粒径以下（１００μｍ程度以下）の粒径範囲に属するＺ
ｎ−Ｓｂ粉末を主体として、それより大きい粒径範囲に
属するＺｎ−Ｓｂ粉末を少量添加して混合する。例え
ば、第１の粒径範囲に属する粉末を主体にして、これに
第２の粒径範囲に属するＺｎ−Ｓｂ粉末を少量混合すれ
ばよい。混合に際しては、できるだけ均一になるように
混合することが好ましい。
【００１９】このようにして得られた混合粉末を、粉末
焼結法により焼結して所望のＺｎ−Ｓｂ系材料を作成す
る。焼結、冷却は、従来通りに行っても構わない。この
ようにして得られたＺｎ−Ｓｂ系材料は、単一粒径範囲
の粉末を粉末焼結して得られたＺｎ−Ｓｂ系材料とは異
なり、焼結体内部のクラックが少ない。
焼結法により焼結して所望のＺｎ−Ｓｂ系材料を作成す
る。焼結、冷却は、従来通りに行っても構わない。この
ようにして得られたＺｎ−Ｓｂ系材料は、単一粒径範囲
の粉末を粉末焼結して得られたＺｎ−Ｓｂ系材料とは異
なり、焼結体内部のクラックが少ない。
【００２０】
【実施例】本実施例では、先ず、従来法によるＺｎ−Ｓ
ｂ系材料の焼結体におけるクラックの発生状況を確認し
た。Ｚｎ4Ｓｂ3の組成式に合わせて、純度９９．９９％
のＺｎと、９９．９９９％のＳｂとを秤量し、これらを
アトマイズ法で微粉末にした。１００μｍ以下の微粉末
のみを使用して、放電プラズマ法で焼結し、２０ｍｍφ
×７〜８ｍｍの円柱型焼結体を得た。かかる焼結体のい
ずれか一方の底面を約０．５ｍｍ研磨し、この研磨面を
顕微鏡で観察した。図２では、かかる顕微鏡観察で見出
された０．１ｍｍ以上のクラックの様子をスケッチし
た。
ｂ系材料の焼結体におけるクラックの発生状況を確認し
た。Ｚｎ4Ｓｂ3の組成式に合わせて、純度９９．９９％
のＺｎと、９９．９９９％のＳｂとを秤量し、これらを
アトマイズ法で微粉末にした。１００μｍ以下の微粉末
のみを使用して、放電プラズマ法で焼結し、２０ｍｍφ
×７〜８ｍｍの円柱型焼結体を得た。かかる焼結体のい
ずれか一方の底面を約０．５ｍｍ研磨し、この研磨面を
顕微鏡で観察した。図２では、かかる顕微鏡観察で見出
された０．１ｍｍ以上のクラックの様子をスケッチし
た。
【００２１】図２（Ａ）、（Ｂ）には、クラック数が２
０、１０の場合を示しているが、取り扱い時の割れやす
さなどはこれと呼応していることが分かった。すなわ
ち、このクラック数の多い順に割れやすいことが確認さ
れた。さらに、図からは、クラックの数が多いばかりで
はなく、周辺域にクラックが発生しているため、実際に
使用できる範囲は、クラックの入らない中央部分しか使
用できないことが分かる。なお、クラック数の確認は、
以下の実験でもこれと同様の方法で行った。
０、１０の場合を示しているが、取り扱い時の割れやす
さなどはこれと呼応していることが分かった。すなわ
ち、このクラック数の多い順に割れやすいことが確認さ
れた。さらに、図からは、クラックの数が多いばかりで
はなく、周辺域にクラックが発生しているため、実際に
使用できる範囲は、クラックの入らない中央部分しか使
用できないことが分かる。なお、クラック数の確認は、
以下の実験でもこれと同様の方法で行った。
【００２２】以下、本発明に関わるＺｎ−Ｓｂ系材料に
ついて、そのクラック数を確認し、本発明の有効性を検
証した。Ｚｎ4Ｓｂ3の組成式に合わせて、純度９９．９
９％のＺｎと、純度９９．９９９％以上のＳｂを化学量
論的に秤量する。秤量したＺｎ、Ｓｂを、グラファイト
坩堝に入れ、その状態で高周波炉に入れて溶融し、その
後Ａｒガスを使用したアトマイズ法で、上記組成式を有
するＺｎ−Ｓｂ粉末を製造した。
ついて、そのクラック数を確認し、本発明の有効性を検
証した。Ｚｎ4Ｓｂ3の組成式に合わせて、純度９９．９
９％のＺｎと、純度９９．９９９％以上のＳｂを化学量
論的に秤量する。秤量したＺｎ、Ｓｂを、グラファイト
坩堝に入れ、その状態で高周波炉に入れて溶融し、その
後Ａｒガスを使用したアトマイズ法で、上記組成式を有
するＺｎ−Ｓｂ粉末を製造した。
【００２３】アトマイズ法で得られるＺｎ−Ｓｂ粉末
を、標準ふるいを使用して、１００μｍ以下の粒径範囲
（第１の粒径範囲）、１００μｍより大きく、２１２μ
ｍ未満の粒径範囲（第２の粒径範囲）と、２１２μｍ以
上の粒径範囲との３種の粒径範囲に分級した。
を、標準ふるいを使用して、１００μｍ以下の粒径範囲
（第１の粒径範囲）、１００μｍより大きく、２１２μ
ｍ未満の粒径範囲（第２の粒径範囲）と、２１２μｍ以
上の粒径範囲との３種の粒径範囲に分級した。
【００２４】実験では、第１の粒径範囲に属するＺｎ−
Ｓｂ粉末を単独で粉末焼結した場合と、第１の粒径範囲
に属するＺｎ−Ｓｂ粉末と、第２の粒径範囲に属するＺ
ｎ−Ｓｂ粉末とを、種々の割合で混合して、その混合粉
を焼結した。
Ｓｂ粉末を単独で粉末焼結した場合と、第１の粒径範囲
に属するＺｎ−Ｓｂ粉末と、第２の粒径範囲に属するＺ
ｎ−Ｓｂ粉末とを、種々の割合で混合して、その混合粉
を焼結した。
【００２５】なお、焼結には、放電プラズマ焼結法（Ｓ
ＰＳ）法を用い、アルゴンガス雰囲気、加圧力３０ＭＰ
ａで、４００℃で２０分間保持し、その後自然冷却する
条件で焼結した。
ＰＳ）法を用い、アルゴンガス雰囲気、加圧力３０ＭＰ
ａで、４００℃で２０分間保持し、その後自然冷却する
条件で焼結した。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【表２】
【００２８】第１の範囲に属するＺｎ−Ｓｂ粉末を単独
で使用する場合には、焼結体を５体作成し、その各々に
ついてクラック数を数え、その結果を表１および図３に
示した。第１の粒径系範囲に属するＺｎ−Ｓｂ系粉末と
第２の粒径範囲に属する粉末とを混合した場合では、各
々の混合率でそれぞれ２体ずつ試験を行い、その平均値
を表２および図３に示した。
で使用する場合には、焼結体を５体作成し、その各々に
ついてクラック数を数え、その結果を表１および図３に
示した。第１の粒径系範囲に属するＺｎ−Ｓｂ系粉末と
第２の粒径範囲に属する粉末とを混合した場合では、各
々の混合率でそれぞれ２体ずつ試験を行い、その平均値
を表２および図３に示した。
【００２９】なお、上記本発明の方法により製造した焼
結体で、クラック数が５、０の場合を、図２（Ｃ）、
（Ｄ）にそれぞれ示した。図２（Ｄ）に示す場合には、
クラック数が従来法で製造した焼結体（Ａ）、（Ｂ）に
比べて少ないことが分かる。
結体で、クラック数が５、０の場合を、図２（Ｃ）、
（Ｄ）にそれぞれ示した。図２（Ｄ）に示す場合には、
クラック数が従来法で製造した焼結体（Ａ）、（Ｂ）に
比べて少ないことが分かる。
【００３０】さらに、クラックの発生位置に着目する
と、図２（Ｃ）に示すように、クラックが周辺域の一部
に局在している。一方、従来法の場合は、例えば図２
（Ｂ）に示すように、クラックが散在している。クラッ
クの発生位置が従来法のように散在すると、使用可能な
範囲を広くとりずらいという問題点がある。しかし、本
発明の方法で得られた焼結体は、図２（Ｃ）に示すよう
に、クラックが局在するため、その分使用可能な範囲を
広くとりやすいというメリットがある。
と、図２（Ｃ）に示すように、クラックが周辺域の一部
に局在している。一方、従来法の場合は、例えば図２
（Ｂ）に示すように、クラックが散在している。クラッ
クの発生位置が従来法のように散在すると、使用可能な
範囲を広くとりずらいという問題点がある。しかし、本
発明の方法で得られた焼結体は、図２（Ｃ）に示すよう
に、クラックが局在するため、その分使用可能な範囲を
広くとりやすいというメリットがある。
【００３１】表１、２の結果を示す図３では、横軸に混
合率を、縦軸にクラック数を示した。横軸の混合率は、
第２の粒径範囲に属するＺｎ−Ｓｂ粉末の、混合粉末全
体に対する質量百分率で示した。
合率を、縦軸にクラック数を示した。横軸の混合率は、
第２の粒径範囲に属するＺｎ−Ｓｂ粉末の、混合粉末全
体に対する質量百分率で示した。
【００３２】図３に示すように、混合率を増大して行く
とクラック数が減少することが分かる。減少の傾向は、
混合率が０．４％程度までが大きくなり、０．５％を越
えると、クラック数がほぼ０で横這いになることが分か
る。
とクラック数が減少することが分かる。減少の傾向は、
混合率が０．４％程度までが大きくなり、０．５％を越
えると、クラック数がほぼ０で横這いになることが分か
る。
【００３３】混合率の上限は、図示しないが、クラック
数を減少させるという点からは、１０％程度までは可能
であった。しかし、かかるＺｎ−Ｓｂ系材料を熱電材料
として使用する場合には、熱電特性への悪影響を考え
て、上限を５％程度と設定するのが好ましい。
数を減少させるという点からは、１０％程度までは可能
であった。しかし、かかるＺｎ−Ｓｂ系材料を熱電材料
として使用する場合には、熱電特性への悪影響を考え
て、上限を５％程度と設定するのが好ましい。
【００３４】本発明は、上記説明に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更しても構わ
ない。例えば、Ｚｎ−Ｓｂ系材料の組成は、上記Ｚｎ4
Ｓｂ3に限定する必要はなく、ＺｎＳｂなどのように種
々のＺｎ−Ｓｂ系のとり得る組成式のＺｎ−Ｓｂ系材料
に適用できるものである。
なく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更しても構わ
ない。例えば、Ｚｎ−Ｓｂ系材料の組成は、上記Ｚｎ4
Ｓｂ3に限定する必要はなく、ＺｎＳｂなどのように種
々のＺｎ−Ｓｂ系のとり得る組成式のＺｎ−Ｓｂ系材料
に適用できるものである。
【００３５】また、本発明が適用されるＺｎ−Ｓｂ系材
料は、熱電材料にその用途を特定する必要はない。種々
の用途に使用されるＺｎ−Ｓｂ系材料に適用できるもの
である。
料は、熱電材料にその用途を特定する必要はない。種々
の用途に使用されるＺｎ−Ｓｂ系材料に適用できるもの
である。
【００３６】上記説明では、同一処理で得られたＺｎ−
Ｓｂ粉末を異なる粒径範囲に分級し、異なる粒径範囲に
属するＺｎ−Ｓｂ粉末を混合しているが、混合するＺｎ
−Ｓｂ粉末は、その組成式が同一であれば、混合するＺ
ｎ−Ｓｂ粉末はそれぞれ別個のルートで製造されたもの
でも構わない。
Ｓｂ粉末を異なる粒径範囲に分級し、異なる粒径範囲に
属するＺｎ−Ｓｂ粉末を混合しているが、混合するＺｎ
−Ｓｂ粉末は、その組成式が同一であれば、混合するＺ
ｎ−Ｓｂ粉末はそれぞれ別個のルートで製造されたもの
でも構わない。
【００３７】上記説明では、１００μｍ以下、１００〜
２１２μｍ、２１２μｍ以上の３種の粒径範囲に分級し
て、そのうち１００μｍ以下の粒径範囲と、この範囲に
隣接する１００〜２１２μｍの粒径範囲に属するＺｎ−
Ｓｂ粉末を混合する場合を示したが、例えば、分級した
複数の粒径範囲から微量ずつ混合する場合も考えられ
る。混合に関与する異なる粒径範囲は、必ずしも、隣接
する粒径範囲でなくてもよい。
２１２μｍ、２１２μｍ以上の３種の粒径範囲に分級し
て、そのうち１００μｍ以下の粒径範囲と、この範囲に
隣接する１００〜２１２μｍの粒径範囲に属するＺｎ−
Ｓｂ粉末を混合する場合を示したが、例えば、分級した
複数の粒径範囲から微量ずつ混合する場合も考えられ
る。混合に関与する異なる粒径範囲は、必ずしも、隣接
する粒径範囲でなくてもよい。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、Ｚｎ−Ｓｂ系材料の焼
結体のクラックを抑制、若しくは解消させることができ
る。そのため、従来は割れやすく取り扱い難かったＺｎ
−Ｓｂ系材料の取り扱いが容易になった。
結体のクラックを抑制、若しくは解消させることができ
る。そのため、従来は割れやすく取り扱い難かったＺｎ
−Ｓｂ系材料の取り扱いが容易になった。
【図１】本発明の一実施の形態のＺｎ−Ｓｂ系材料の製
造工程を示すフロー図である。
造工程を示すフロー図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は、従来法により製造されたＺ
ｎ−Ｓｂ系材料の焼結体内部のクラックの発生状況、
（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の方法により製造されたＺｎ
−Ｓｂ系材料の焼結体内部のクラックの発生状況を示す
模式図である。
ｎ−Ｓｂ系材料の焼結体内部のクラックの発生状況、
（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の方法により製造されたＺｎ
−Ｓｂ系材料の焼結体内部のクラックの発生状況を示す
模式図である。
【図３】Ｚｎ−Ｓｂ系材料のクラック数と、混合比率と
の関係を示すグラフ図である。
の関係を示すグラフ図である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２２Ｃ 18/00 Ｃ２２Ｃ 18/00 Ｈ０１Ｌ 35/18 Ｈ０１Ｌ 35/18 35/34 35/34
Claims (8)
- 【請求項１】 ＺｎとＳｂとを構成元素として有するＺ
ｎ−Ｓｂ系材料であって、 前記Ｚｎと前記Ｓｂを所定組成比で有するＺｎ−Ｓｂ粉
末の異なる粒径範囲に属する前記Ｚｎ−Ｓｂ粉末同士を
混合し、その後焼結して製造されることを特徴とするＺ
ｎ−Ｓｂ系材料。 - 【請求項２】 請求項１記載のＺｎ−Ｓｂ系材料におい
て、 異なる粒径範囲に属する前記Ｚｎ−Ｓｂ粉末の混合に際
しては、小粒径の粒径範囲に属するＺｎ−Ｓｂ粉末を、
大粒径の粒径範囲に属するＺｎ−Ｓｂ粉末よりも多く混
合することを特徴とするＺｎ−Ｓｂ系材料。 - 【請求項３】 請求項１または２記載のＺｎ−Ｓｂ系材
料において、 前記異なる粒径範囲とは、０を含まない１００μｍ以下
の第一の粒径範囲と、１００μｍより大きく２１２μｍ
以下の第二の粒径範囲であることを特徴とするＺｎ−Ｓ
ｂ系材料。 - 【請求項４】 請求項３記載のＺｎ−Ｓｂ系材料におい
て、 前記第二の粒径範囲に属するＺｎ−Ｓｂ粉末は、前記第
一の粒径範囲に属するＺｎ−Ｓｂ粉末と、前記第二の粒
径範囲に属するＺｎ−Ｓｂ粉末との混合粉末の全量に対
して、０．４％以上１０％以下混合されていることを特
徴とするＺｎ−Ｓｂ系材料。 - 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか１項に記載
のＺｎ−Ｓｂ系材料において、 前記Ｚｎ−Ｓｂ粉末は、Ｚｎ4Ｓｂ3の組成比を有してい
ることを特徴とするＺｎ−Ｓｂ系材料。 - 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれか１項に記載
のＺｎ−Ｓｂ系材料において、 前記Ｚｎ−Ｓｂ系材料は、熱電材料であることを特徴と
するＺｎ−Ｓｂ系材料。 - 【請求項７】 ＺｎとＳｂとを構成元素として有するＺ
ｎ−Ｓｂ系材料の製造方法であって、 前記Ｚｎと前記Ｓｂを所定組成比で有するＺｎ−Ｓｂ粉
末を製造する粉末製造工程と、 前記Ｚｎ−Ｓｂ粉末を異なる粒径範囲に分級する分級工
程と、 前記異なる粒径範囲に属するＺｎ−Ｓｂ粉末を混合する
混合工程と、 前記混合工程で混合された混合粉末を焼結する焼結工程
とを有することを特徴とするＺｎ−Ｓｂ系材料の製造方
法。 - 【請求項８】 ＺｎとＳｂとを構成元素として有するＺ
ｎ−Ｓｂ系材料の焼結体内部のクラックを抑制する方法
であって、 前記Ｚｎと前記Ｓｂを所定組成比で有するＺｎ−Ｓｂ粉
末の異なる粒径範囲に属する前記Ｚｎ−Ｓｂ粉末同士を
混合して焼結することにより、焼結して得られる前記Ｚ
ｎ−Ｓｂ系材料の焼結体内部のクラックを抑制すること
を特徴とするＺｎ−Ｓｂ系材料のクラック抑制方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000073010A JP2001262248A (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | Ｚｎ−Ｓｂ系材料及びその製造方法、並びにＺｎ−Ｓｂ系材料のクラック抑制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000073010A JP2001262248A (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | Ｚｎ−Ｓｂ系材料及びその製造方法、並びにＺｎ−Ｓｂ系材料のクラック抑制方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001262248A true JP2001262248A (ja) | 2001-09-26 |
Family
ID=18591330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000073010A Pending JP2001262248A (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | Ｚｎ−Ｓｂ系材料及びその製造方法、並びにＺｎ−Ｓｂ系材料のクラック抑制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001262248A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100395057C (zh) * | 2005-03-05 | 2008-06-18 | 富准精密工业(深圳)有限公司 | 多孔结构的制造方法 |
| WO2009008127A1 (ja) * | 2007-07-09 | 2009-01-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 熱電変換モジュールとそれを用いた熱交換器、熱電温度調節装置および熱電発電装置 |
| CN103173650A (zh) * | 2011-12-23 | 2013-06-26 | 财团法人工业技术研究院 | 热电材料与其制造方法、以及包含其的热电模组 |
-
2000
- 2000-03-15 JP JP2000073010A patent/JP2001262248A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100395057C (zh) * | 2005-03-05 | 2008-06-18 | 富准精密工业(深圳)有限公司 | 多孔结构的制造方法 |
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| JP5422383B2 (ja) * | 2007-07-09 | 2014-02-19 | 株式会社東芝 | 熱電変換モジュールとそれを用いた熱交換器、熱電温度調節装置および熱電発電装置 |
| CN103173650A (zh) * | 2011-12-23 | 2013-06-26 | 财团法人工业技术研究院 | 热电材料与其制造方法、以及包含其的热电模组 |
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