JP2018090463A - Heat-radiating ceramic, production method of heat-radiating ceramic, and thermo-photovoltaic power generating set - Google Patents

Heat-radiating ceramic, production method of heat-radiating ceramic, and thermo-photovoltaic power generating set Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ceramic having excellent durability and capable of obtaining high generation efficiency in a thermo-photovoltaic power generating set.SOLUTION: A ceramic 100 has a tabular structure which is composed of a first plane 101 as one surface and a second plane 102 being an opposite side surface of the first plane 101. In the ceramic 100, a first void ratio, which is a void ratio in a region having a predetermined thickness from the first plane 101, and a second void ratio, which is a void ratio in a region having a predetermined thickness from the second plane 102, are different from each other. Moreover, at least the second plane 102 contains a compound represented by the composition formula ARAlO, ARGaO, RAlO, and RGaO. Here, A is one or more of an element selected from a group consisting of Ca, Sr, and Ba, and R is one or more of an element selected from a group consisting of lanthanoids; a is 0.9-1.1, b is 0.9-1.1, c is 0.9-1.1, x is 2.9-3.1, and y is 4.9-5.1 (inclusive, respectively).SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は熱放射性セラミック、熱放射性セラミックの製造方法および熱光起電力発電装置に関する。   The present invention relates to a heat radiating ceramic, a method for manufacturing the heat radiating ceramic, and a thermophotovoltaic power generator.

熱光起電力発電は、熱放射を光電変換セルで電気に変換する技術である。熱光起電力発電では、放射スペクトルを制御することにより高効率化が図れることが知られている。   Thermophotovoltaic power generation is a technology that converts thermal radiation into electricity using a photoelectric conversion cell. In thermophotovoltaic power generation, it is known that high efficiency can be achieved by controlling the radiation spectrum.

たとえば特許文献１には、耐熱性基板からなり、入射面に多数のキャビティからなる周期的な表面微細凹凸パターンを有する波長選択性太陽光吸収材料が記載されている。   For example, Patent Document 1 describes a wavelength-selective solar-absorbing material made of a heat-resistant substrate and having a periodic surface fine concavo-convex pattern made up of a number of cavities on the incident surface.

特開２００３−３３２６０７号公報JP 2003-332607 A

しかし、特許文献１の技術は、耐熱性基板が金属であるため酸化や再結晶による劣化が生じ、耐久性に問題があった。   However, in the technique of Patent Document 1, since the heat-resistant substrate is a metal, deterioration due to oxidation or recrystallization occurs, and there is a problem in durability.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、耐久性に優れ、熱光起電力発電装置において高い発電効率が得られるセラミックを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems. The objective of this invention is providing the ceramic which is excellent in durability and can obtain high power generation efficiency in a thermophotovoltaic power generator.

本発明の熱放射性セラミックは、
一表面である第１面と、前記第１面の反対側の面である第２面とを有する板状構造を有し、
前記第１面から所定の厚さを有する領域の空孔率である第１空孔率と、前記第２面から所定の厚さを有する領域の空孔率である第２空孔率と、が互いに異なり、
少なくとも前記第２面に、ＡａＲｂＡｌｃＯ４、ＡａＲｂＧａｃＯ４、ＲｘＡｌｙＯ１２、およびＲｘＧａｙＯ１２のいずれかの組成式で表される化合物を含み、
ＡはＣａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群から選択される一以上の元素であり、
Ｒはランタノイドからなる群から選択される一以上の元素であり、
ａは０．９以上１．１以下であり、ｂは０．９以上１．１以下であり、ｃは０．９以上１．１以下であり、ｘは２．９以上３．１以下であり、ｙは４．９以上５．１以下である。 The thermal radiation ceramic of the present invention is
A plate-like structure having a first surface which is one surface and a second surface which is a surface opposite to the first surface;
A first porosity that is a porosity of a region having a predetermined thickness from the first surface, and a second porosity that is a porosity of a region having a predetermined thickness from the second surface; Are different from each other
At least the second surface, A a R b Al c O 4, A a R b Ga c O 4, R x Al y O 12, and R x Ga y O either composition a compound represented by the formula 12 Including
A is one or more elements selected from the group consisting of Ca, Sr, and Ba;
R is one or more elements selected from the group consisting of lanthanoids,
a is 0.9 or more and 1.1 or less, b is 0.9 or more and 1.1 or less, c is 0.9 or more and 1.1 or less, and x is 2.9 or more and 3.1 or less. Yes, y is 4.9 or more and 5.1 or less.

本発明の熱放射性セラミックは、
波長選択性のある熱放射特性を有し、
第１面から所定の厚さの領域における空孔率である第１空孔率と、前記第１面とは反対側の面である第２面から所定の厚さの領域における空孔率である第２空孔率と、が互いに異なる。 The thermal radiation ceramic of the present invention is
It has thermal radiation characteristics with wavelength selectivity,
A first porosity which is a porosity in a region having a predetermined thickness from the first surface, and a porosity in a region having a predetermined thickness from the second surface which is a surface opposite to the first surface. A certain second porosity is different from each other.

本発明の熱放射性セラミックは、
一表面である第１面と、前記第１面の反対側の面である第２面とを有する板状構造を有する熱放射性セラミックであって、
第１の領域と第２の領域とを有し、
前記第１の領域の空孔率は第１空孔率であり、
前記第２の領域の空孔率は、前記第１空孔率とは異なる第２空孔率であり、
前記板状構造の一面を構成する第１面から前記第１の領域までの厚さ方向における距離が、前記第１面から前記第２の領域までの厚さ方向における距離よりも小さい。 The thermal radiation ceramic of the present invention is
A heat-radiating ceramic having a plate-like structure having a first surface that is one surface and a second surface that is the surface opposite to the first surface,
Having a first region and a second region;
The porosity of the first region is a first porosity;
The porosity of the second region is a second porosity different from the first porosity,
The distance in the thickness direction from the first surface constituting the one surface of the plate-like structure to the first region is smaller than the distance in the thickness direction from the first surface to the second region.

本発明の熱放射性セラミックは、
第１面を構成する第１層と、
前記第１面とは反対側の第２面を構成し、かつ、前記第１層とは材料が異なる第２層とを含み、
前記第２層は、ＡａＲｂＡｌｃＯ４、ＡａＲｂＧａｃＯ４、ＲｘＡｌｙＯ１２、およびＲｘＧａｙＯ１２のいずれかの組成式で表される化合物を含み、
ＡはＣａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群から選択される一以上の元素であり、
Ｒはランタノイドからなる群から選択される一以上の元素であり、
ａは０．９以上１．１以下であり、ｂは０．９以上１．１以下であり、ｃは０．９以上１．１以下であり、ｘは２．９以上３．１以下であり、ｙは４．９以上５．１以下である。 The thermal radiation ceramic of the present invention is
A first layer constituting the first surface;
Comprising a second surface opposite to the first surface, and a second layer made of a material different from the first layer;
The second layer, A a R b Al c O 4, A a R b Ga c O 4, R x Al y O 12, and R x Ga y O compound represented by any one of formula 12 Including
A is one or more elements selected from the group consisting of Ca, Sr, and Ba;
R is one or more elements selected from the group consisting of lanthanoids,
a is 0.9 or more and 1.1 or less, b is 0.9 or more and 1.1 or less, c is 0.9 or more and 1.1 or less, and x is 2.9 or more and 3.1 or less. Yes, y is 4.9 or more and 5.1 or less.

本発明の熱光起電力発電装置は、
上記の熱放射性セラミックと、
当該熱放射性セラミックから放射された赤外線を電力に変換する光電変換セルとを備える。 The thermophotovoltaic power generator of the present invention is
The above-mentioned heat-radiating ceramic;
A photoelectric conversion cell that converts infrared rays radiated from the thermal radiation ceramic into electric power.

本発明の熱放射性セラミックの製造方法は、
一次粒子を成形型に導入して第１の圧力でプレス成形する工程と、
前記成形型に前記一次粒子をさらに導入し、前記第１の圧力とは異なる第２の圧力でプレス成形する工程とを含む。 The method for producing the thermal radiation ceramic of the present invention comprises:
Introducing primary particles into a mold and press-molding at a first pressure;
A step of further introducing the primary particles into the mold and press-molding at a second pressure different from the first pressure.

本発明の熱放射性セラミックの製造方法は、
一次粒子を成形型に導入して圧力でプレス成形して成形体を得る工程と、
前記成形体を焼結する工程とを含み、
前記焼結する工程では、前記成形体の第１面の温度と前記成形体の前記第１面とは反対側の第２面の温度とを互いに異なる状態にして焼結する。 The method for producing the thermal radiation ceramic of the present invention comprises:
Introducing primary particles into a mold and press-molding with pressure to obtain a molded body;
Sintering the molded body,
In the sintering step, sintering is performed with the temperature of the first surface of the molded body and the temperature of the second surface opposite to the first surface of the molded body being different from each other.

本発明の熱放射性セラミックの製造方法は、
第１の一次粒子を成形型に導入して成形する工程と、
前記成形型に第２の一次粒子をさらに導入して成形する工程とを含み、
前記第１の一次粒子と前記第２の一次粒子とは材料が互いに異なる。 The method for producing the thermal radiation ceramic of the present invention comprises:
Introducing and molding the first primary particles into a mold;
Further introducing and molding the second primary particles into the mold,
The first primary particles and the second primary particles are different in material.

本発明によれば、耐久性に優れ、熱光起電力発電装置において高い発電効率が得られるセラミックを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the ceramic which is excellent in durability and can obtain high power generation efficiency in a thermophotovoltaic power generator can be provided.

第１の実施形態に係るセラミックの構成を例示する断面図である。It is sectional drawing which illustrates the structure of the ceramic which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施形態に係るセラミックの構成の他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of a structure of the ceramic which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施形態に係る熱光起電力発電装置の構成を例示する断面図である。It is sectional drawing which illustrates the structure of the thermophotovoltaic power generator which concerns on 1st Embodiment. 第２の実施形態に係るセラミックの構成および空孔率分布を例示する図である。It is a figure which illustrates the structure and porosity distribution of the ceramic which concern on 2nd Embodiment. 第３の実施形態に係るセラミックの構造を例示する断面図である。It is sectional drawing which illustrates the structure of the ceramic which concerns on 3rd Embodiment. 第４の実施形態に係るセラミックの構造を例示する断面図である。It is sectional drawing which illustrates the structure of the ceramic which concerns on 4th Embodiment. 実施例１および比較例１の各セラミックの放射率スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the emissivity spectrum of each ceramic of Example 1 and Comparative Example 1.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate.

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るセラミック１００の構成を例示する断面図である。本実施形態に係るセラミック１００は、一表面である第１面１０１と、第１面１０１の反対側の面である第２面１０２とを有する板状構造を有する。そして、セラミック１００において、第１面１０１から所定の厚さを有する領域の空孔率である第１空孔率と、第２面１０２から所定の厚さを有する領域の空孔率である第２空孔率と、が互いに異なる。また、少なくとも第２面１０２に、ＡａＲｂＡｌｃＯ４、ＡａＲｂＧａｃＯ４、ＲｘＡｌｙＯ１２、およびＲｘＧａｙＯ１２のいずれかの組成式で表される化合物を含む。ここで、ＡはＣａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群から選択される一以上の元素であり、Ｒはランタノイドからなる群から選択される一以上の元素である。また、ａは０．９以上１．１以下であり、ｂは０．９以上１．１以下であり、ｃは０．９以上１．１以下であり、ｘは２．９以上３．１以下であり、ｙは４．９以上５．１以下である。 (First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating the configuration of a ceramic 100 according to the first embodiment. The ceramic 100 according to the present embodiment has a plate-like structure having a first surface 101 that is one surface and a second surface 102 that is a surface opposite to the first surface 101. In the ceramic 100, the first porosity which is the porosity of the region having a predetermined thickness from the first surface 101 and the first porosity which is the porosity of the region having a predetermined thickness from the second surface 102. 2 porosity is different from each other. Also, at least on the second surface 102 is represented by any one of the composition formula A a R b Al c O 4 , A a R b Ga c O 4, R x Al y O 12 , and R x Ga y O 12, Compounds. Here, A is one or more elements selected from the group consisting of Ca, Sr, and Ba, and R is one or more elements selected from the group consisting of lanthanoids. Moreover, a is 0.9 or more and 1.1 or less, b is 0.9 or more and 1.1 or less, c is 0.9 or more and 1.1 or less, and x is 2.9 or more and 3.1. And y is 4.9 or more and 5.1 or less.

いいかえれば、本実施形態に係るセラミック１００は、第１面１０１から所定の厚さの領域における空孔率である第１空孔率と、セラミック１００のうち第１面１０１とは反対側の面である第２面１０２から所定の厚さの領域における空孔率である第２空孔率と、が異なる。具体的には、第１空孔率が第２空孔率よりも小さい。所定の厚さはたとえば１０μｍである。   In other words, the ceramic 100 according to the present embodiment has a first porosity that is a porosity in a region having a predetermined thickness from the first surface 101 and a surface of the ceramic 100 opposite to the first surface 101. Is different from the second porosity, which is the porosity in a region having a predetermined thickness from the second surface 102. Specifically, the first porosity is smaller than the second porosity. The predetermined thickness is, for example, 10 μm.

本実施形態に係るセラミック１００は、熱放射特性を有するセラミックである。さらに、セラミック１００は特定の波長領域の赤外線に対して他の波長領域の光に対してよりも高い放射特性を有する。すなわち、本実施形態におけるセラミック１００は波長選択性を有する。   The ceramic 100 according to the present embodiment is a ceramic having thermal radiation characteristics. Furthermore, the ceramic 100 has higher radiation characteristics for infrared rays in a specific wavelength region than for light in other wavelength regions. That is, the ceramic 100 in this embodiment has wavelength selectivity.

セラミック１００の熱放射特性の波長選択性の例について、以下に説明する。たとえば、本実施形態におけるセラミック１００の８００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下の波長領域における放射強度の最大値は、１１００ｎｍより長波長側の領域における放射強度の２倍以上であり、より好ましくは３倍以上である。ここで、放射強度は、第２面１０２側からの放射強度である。放射強度を測定する温度は特に限定されず、全温度領域でこのような波長選択性を有する必要は無い。少なくとも一つの温度条件の下でセラミック１００の熱放射特性が、上記の波長選択性を有していればよい。ただし、８００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下の波長領域における放射強度を測定する温度と、１１００ｎｍより長波長側の領域における放射強度を測定する温度は同一とする。   An example of the wavelength selectivity of the thermal radiation characteristic of the ceramic 100 will be described below. For example, the maximum value of the radiation intensity in the wavelength region of 800 nm or more and 1100 nm or less of the ceramic 100 in the present embodiment is twice or more, more preferably three times or more of the radiation intensity in the region longer than 1100 nm. Here, the radiation intensity is the radiation intensity from the second surface 102 side. The temperature at which the radiation intensity is measured is not particularly limited, and it is not necessary to have such wavelength selectivity in the entire temperature range. It is only necessary that the thermal radiation characteristics of the ceramic 100 have the wavelength selectivity described above under at least one temperature condition. However, the temperature at which the radiation intensity in the wavelength region of 800 nm or more and 1100 nm or less is measured is the same as the temperature at which the radiation intensity in the region longer than 1100 nm is measured.

ここで、１１００ｎｍより長波長側の波長領域とは、たとえば１１００ｎｍ超過１７００ｎｍ以下の波長領域である。また、８００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下の波長領域における放射強度の最大値が、１１００ｎｍより長波長側の波長領域における放射強度の２倍以上であるとは、たとえば８００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下の波長領域における放射強度の最大値が、１１００ｎｍより長波長側の波長領域における放射強度の最大値の２倍以上であることをいう。   Here, the wavelength region longer than 1100 nm is, for example, a wavelength region exceeding 1100 nm and not exceeding 1700 nm. The maximum value of the radiation intensity in the wavelength region of 800 nm or more and 1100 nm or less is more than twice the radiation intensity in the wavelength region longer than 1100 nm. For example, the maximum value of the radiation intensity in the wavelength region of 800 nm or more and 1100 nm or less It means that the value is at least twice the maximum value of the radiation intensity in the wavelength region longer than 1100 nm.

上記した通り、セラミック１００は板状構造を有している。板状とは、円板状、矩形板状、多角形板状等である。板状構造は扁平であれば良い。すなわち、板状構造は、球体ではなく、２つの主面を有する構造であればよい。板状構造の平面形状は特に限定されず、円形、楕円形、正方形、長方形、多角形等であり得る。また、板状構造の厚さは特に限定されない。   As described above, the ceramic 100 has a plate-like structure. The plate shape is a disc shape, a rectangular plate shape, a polygonal plate shape, or the like. The plate-like structure may be flat. That is, the plate-like structure may be a structure having two main surfaces instead of a sphere. The planar shape of the plate-like structure is not particularly limited, and may be a circle, an ellipse, a square, a rectangle, a polygon, or the like. Further, the thickness of the plate-like structure is not particularly limited.

図２は、本実施形態に係るセラミック１００の構成の他の例を示す断面図である。本図の例において、本実施形態におけるセラミック１００は、互いに空孔率が異なる第１の領域１６と第２の領域１７とを有する。そして、板状構造の一面を構成する第１面１０１から第１の領域１６までの厚さ方向における距離Ｌ１が、第１面１０１から第２の領域１７までの厚さ方向における距離Ｌ２よりも小さい。ここで、たとえば第１の領域１６の空孔率は第１空孔率であり、第２の領域１７の空孔率は、第１空孔率とは異なる第２空孔率である。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the ceramic 100 according to the present embodiment. In the example of this figure, the ceramic 100 in the present embodiment has a first region 16 and a second region 17 having different porosity. The distance L 1 in the thickness direction from the first surface 101 to the first region 16 constituting one surface of the plate-like structure is the distance L 2 in the thickness direction from the first surface 101 to the second region 17. Smaller than. Here, for example, the porosity of the first region 16 is the first porosity, and the porosity of the second region 17 is a second porosity different from the first porosity.

本実施形態におけるセラミック１００は、多結晶体である一次粒子が互いに連結した構造を有する。一次粒子により囲まれた空間が空孔である。空孔は、セラミック１００の内部で連結しているが直線的に連続していない部分を含む。空孔が直線的に連続しないことにより、照射された熱や光が直接透過することを防止できる。セラミック１００の空孔の大きさは特に限定されないが、たとえば空孔の断面積は５μｍ２以下である。空孔の断面積は、たとえば電子顕微鏡でセラミック１００の断面を観察することで確認できる。 The ceramic 100 in the present embodiment has a structure in which primary particles which are polycrystalline bodies are connected to each other. A space surrounded by the primary particles is a void. The pores include portions that are connected inside the ceramic 100 but are not linearly continuous. Since the holes are not linearly continuous, it is possible to prevent the irradiated heat and light from being directly transmitted. The size of the pores of the ceramic 100 is not particularly limited. For example, the cross-sectional area of the pores is 5 μm 2 or less. The cross-sectional area of the pores can be confirmed by observing the cross section of the ceramic 100 with an electron microscope, for example.

本実施形態におけるセラミック１００は、空孔率の異なる複数の層を有してもよい。つまりセラミック１００は、第１層１１と、第２層１３とを含む。第１層１１の一面が第１面１０１であり、第２層１３の一面が第２面１０２である。第１層１１および第２層１２の厚さはそれぞれ前述の所定の厚さ以上である。第１層１１および第２層１３のそれぞれにおいて、空孔率はおよそ一様である。すなわち、第１層１１の空孔率が第１空孔率であり、第２層１３の空孔率が第２空孔率である。ただし、第１層１１と第２層１３との境界において、空孔率の違いは明瞭である必要は無く、たとえば空孔率が連続的に変化していても良い。また、セラミック１００は、第１層１１と第２層１３との間にさらに空孔率が異なる層を有していても良い。   The ceramic 100 in the present embodiment may have a plurality of layers having different porosity. That is, the ceramic 100 includes the first layer 11 and the second layer 13. One surface of the first layer 11 is the first surface 101, and one surface of the second layer 13 is the second surface 102. The thicknesses of the first layer 11 and the second layer 12 are each equal to or greater than the predetermined thickness described above. In each of the first layer 11 and the second layer 13, the porosity is approximately uniform. That is, the porosity of the first layer 11 is the first porosity, and the porosity of the second layer 13 is the second porosity. However, the difference in the porosity does not need to be clear at the boundary between the first layer 11 and the second layer 13, and the porosity may change continuously, for example. The ceramic 100 may further include a layer having a different porosity between the first layer 11 and the second layer 13.

また、セラミック１００においては、複数の層のそれぞれに含まれる結晶が、互いに同じ結晶構造を有することが好ましい。または、セラミック１００は、使用する温度範囲における熱膨張係数が近いことが好ましい。加熱されたときに隣り合う層の間に生じる熱応力が小さくなり、界面での剥離等が生じにくくなるからである。   Moreover, in the ceramic 100, it is preferable that the crystals contained in each of the plurality of layers have the same crystal structure. Or it is preferable that the ceramic 100 has a near thermal expansion coefficient in the temperature range to be used. This is because the thermal stress generated between adjacent layers when heated is reduced, and peeling at the interface is less likely to occur.

セラミック１０は少なくとも第２面１０２に、ＡａＲｂＡｌｃＯ４、ＡａＲｂＧａｃＯ４、ＲｘＡｌｙＯ１２、およびＲｘＧａｙＯ１２のいずれかの組成式で表される化合物を含む。この化合物はたとえば結晶である。たとえばセラミック１００は、少なくとも第２層１３に、ＡａＲｂＡｌｃＯ４、ＡａＲｂＧａｃＯ４、ＲｘＡｌｙＯ１２、およびＲｘＧａｙＯ１２のいずれかの組成式で表される化合物を含む。第１層１１および第２層１３の主成分が上記の組成で表される結晶であることが好ましく、たとえば第１層１１および第２層１３のそれぞれにおいて、ＡａＲｂＡｌｃＯ４、ＡａＲｂＧａｃＯ４、ＲｘＡｌｙＯ１２、およびＲｘＧａｙＯ１２のいずれかの組成式で表される結晶の含有率が７５重量％以上であることが好ましい。ここで、ＡはＣａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群から選択される一以上の元素であり、Ｒはランタノイドからなる群から選択される一以上の元素である。ランタノイドはたとえばＰｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、およびＹｂからなる群から選択される一以上である。なかでも、ＲはＹｂであることがより好ましい。Ｓｉ太陽電池の感度波長に適合した熱放射を示すと共に、その感度波長よりも長波長領域の赤外線放出をより低減できる。 Ceramic 10 at least the second surface 102, tables in A a R b Al c O 4 , A a R b Ga c O 4, any of the compositional formula R x Al y O 12, and R x Ga y O 12, Containing compounds. This compound is, for example, a crystal. For example the ceramic 100, at least a second layer 13, A a R b Al c O 4, A a R b Ga c O 4, R x Al y O 12, and any compositional formula R x Ga y O 12 The compound represented by these is included. The main component of the first layer 11 and the second layer 13 is preferably a crystal represented by the above composition. For example, in each of the first layer 11 and the second layer 13, A a R b Al c O 4 , a a R b Ga c O 4 , it is preferred R x Al y O 12, and R x Ga y O 12 content of the crystal represented by any one of the composition formula is 75 wt% or more. Here, A is one or more elements selected from the group consisting of Ca, Sr, and Ba, and R is one or more elements selected from the group consisting of lanthanoids. The lanthanoid is, for example, one or more selected from the group consisting of Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Yb. Of these, R is more preferably Yb. In addition to exhibiting thermal radiation adapted to the sensitivity wavelength of the Si solar cell, it is possible to further reduce infrared emission in a longer wavelength region than the sensitivity wavelength.

ＡａＲｂＡｌｃＯ４またはＡａＲｂＧａｃＯ４の組成で表される結晶はたとえばＫ２ＮｉＦ４型構造を有する。また、ＲｘＡｌｙＯ１２、またはＲｘＧａｙＯ１２の組成で表される結晶はたとえばガーネット型構造を有する。セラミック１００に含まれる結晶の組成および構造は、たとえばＸ線回折法によって確認できる。 Having A a R b Al c O 4, or A a R b Ga c O crystal represented by the composition of 4, for example K 2 NiF 4 -type structure. Also, having R x Al y O 12 or R x Ga y crystal represented by a composition of O 12, for example a garnet structure. The composition and structure of crystals contained in the ceramic 100 can be confirmed by, for example, an X-ray diffraction method.

第１層１１の厚さおよび第２層１３の厚さは特に限定されないが、第１層１１は第２層１３よりも厚いことが好ましい。第１層１１は第２層１３よりも厚いことで、後述する高感度帯域での放射率をより高めることができる。セラミック１００の厚さはたとえば０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ以上２ｍｍ以下であることがより好ましい。また、第２層１３の厚さは５０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以上２５０μｍ以下であることがより好ましい。   The thickness of the first layer 11 and the thickness of the second layer 13 are not particularly limited, but the first layer 11 is preferably thicker than the second layer 13. Since the first layer 11 is thicker than the second layer 13, it is possible to further increase the emissivity in the high sensitivity band described later. The thickness of the ceramic 100 is preferably 0.5 mm or more and 3 mm or less, for example, and more preferably 1 mm or more and 2 mm or less. The thickness of the second layer 13 is preferably 50 μm or more and 500 μm or less, and more preferably 100 μm or more and 250 μm or less.

第１空孔率と第２空孔率は特に限定されないが、第１空孔率は０．５％以上１０％以下であり、かつ、第２空孔率は２５％以上５０％以下であることが好ましい。また、第１空孔率は１％以上８％以下であり、かつ、第２空孔率は３０％以上４５％以下であることがより好ましい。空孔率が上記の上限を超えると、セラミック１００の機械的強度が低下する恐れがある。空孔率が上記の下限を下回ると、波長選択性が損なわれる恐れがある。   The first porosity and the second porosity are not particularly limited, but the first porosity is 0.5% or more and 10% or less, and the second porosity is 25% or more and 50% or less. It is preferable. More preferably, the first porosity is 1% or more and 8% or less, and the second porosity is 30% or more and 45% or less. If the porosity exceeds the above upper limit, the mechanical strength of the ceramic 100 may be reduced. If the porosity is below the above lower limit, the wavelength selectivity may be impaired.

「空孔率」は、セラミック１００の全体積に対するセラミック１００内に存在する隙間の全体積の割合である。空孔率は、所定の領域（例えば、第１面１０１から所定の厚さの領域や、第２面１０２から所定の領域など）の体積に対する所定の領域内に存在する隙間の全体積の割合である。空孔率は以下の式を用いて算出される。
空孔率＝１−（セラミックの実密度／セラミックの理論密度） “Porosity” is the ratio of the total volume of the gaps existing in the ceramic 100 to the total volume of the ceramic 100. The porosity is a ratio of the total volume of the gap existing in the predetermined area to the volume of the predetermined area (for example, an area having a predetermined thickness from the first surface 101 or a predetermined area from the second surface 102). It is. The porosity is calculated using the following formula.
Porosity = 1− (actual density of ceramic / theoretical density of ceramic)

本実施形態におけるセラミック１００の空孔率の測定は、たとえば以下のように行うことができる。   The measurement of the porosity of the ceramic 100 in this embodiment can be performed as follows, for example.

まず、セラミック１００の表面に樹脂を塗布し、乾燥させる、空気中での重量を測定する。次いで、樹脂を塗布したセラミック１００を液体中に入れ、液体中での重量を測定する。これらを用いて、セラミック１００の実密度を測定する。次に、セラミック１００の第１面１０１または第２面１０２から所定の厚みの領域を研磨により除去し、露出した表面に樹脂を塗布する。セラミック１００の実密度の測定と同様に、空気中での重量と液体中での重量とから、実密度を測定する。その後、初めに研削により除去しなかった方の面も同様に除去し、同様にして実密度を測定する。各領域の研磨前後の実密度を比較することで、所定の領域の実密度を求めることができる。なお、セラミック１００の理論密度は、セラミック１００の重量、結晶構造、体積から計算により求めることができる。セラミック１００の理論密度は、セラミック１００に空孔が存在しないと仮定した場合の理論的な密度である。   First, resin is applied to the surface of the ceramic 100 and dried, and the weight in air is measured. Next, the ceramic 100 coated with the resin is placed in a liquid, and the weight in the liquid is measured. Using these, the actual density of the ceramic 100 is measured. Next, a region having a predetermined thickness is removed from the first surface 101 or the second surface 102 of the ceramic 100 by polishing, and a resin is applied to the exposed surface. Similar to the measurement of the actual density of the ceramic 100, the actual density is measured from the weight in air and the weight in liquid. Thereafter, the surface that was not first removed by grinding is similarly removed, and the actual density is measured in the same manner. By comparing the actual density of each region before and after polishing, the actual density of a predetermined region can be obtained. The theoretical density of the ceramic 100 can be obtained by calculation from the weight, crystal structure, and volume of the ceramic 100. The theoretical density of the ceramic 100 is a theoretical density when it is assumed that there are no holes in the ceramic 100.

本測定において、セラミック１００の表面に樹脂を塗布することにより、空孔への液体の侵入を防ぐことができる。セラミック１００の表面に塗布する樹脂の種類は特に限定されない。ただし、表面に塗布することから、比重が小さく粘性の高いものであることが好ましい。また、アルキメデス法に用いる液体と反応しないことが好ましい。樹脂としては、例えばアクリル樹脂やセルロース系樹脂などを用いることができる。   In this measurement, by applying a resin to the surface of the ceramic 100, it is possible to prevent liquid from entering the pores. The kind of resin applied to the surface of the ceramic 100 is not particularly limited. However, since it is applied to the surface, it is preferable that the specific gravity is small and the viscosity is high. Moreover, it is preferable not to react with the liquid used for the Archimedes method. As the resin, for example, an acrylic resin or a cellulose resin can be used.

次に、本実施形態におけるセラミック１００の製造方法について説明する。本方法は、一次粒子を成形型に導入して第１の圧力でプレス成形する工程と、成形型に一次粒子をさらに導入し、第１の圧力とは異なる第２の圧力でプレス成形する工程とを含む。以下に詳しく説明する。   Next, the manufacturing method of the ceramic 100 in this embodiment is demonstrated. The method includes the steps of introducing primary particles into a mold and press-molding at a first pressure, and further introducing primary particles into the mold and press-molding at a second pressure different from the first pressure. Including. This will be described in detail below.

本実施形態に係るセラミック１００はたとえば以下のように製造できる。まずセラミック１００に含まれる元素を含有する複数の材料、たとえば酸化物を準備し、上記したいずれかの組成式の結晶を得るような量論比に秤量する。そして、材料を混合して焼成することにより焼成体を得る。焼成温度はたとえば１３５０℃以上１６５０℃以下であり、焼成時間はたとえば６０分以上６００分以下である。その後、焼成体を粉砕して一次粒子を得る。さらに一次粒子を成形型に導入して第１の圧力でプレス成形することにより第１層１１となる部分を得る。次いで、成形型に一次粒子を追加し、第２の圧力でプレス成形してペレットを得る。ここで、第２の圧力は、第１の圧力よりも低くする。得られたペレットを、たとえば１２５０℃以上１６５０℃以下で焼結する。焼結時間はたとえば６０分以上２４０分以下である。こうして、空孔率が異なる第１層１１と第２層１３が積層されて一体化したセラミック１００が得られる。焼結温度が下限よりも低い場合、焼結時間が長くなるためコストが増加する。焼結温度が上限よりも高い場合、空孔率が低下したり、焼成体が溶融したりする恐れがある。   The ceramic 100 according to the present embodiment can be manufactured as follows, for example. First, a plurality of materials containing elements contained in the ceramic 100, such as oxides, are prepared and weighed to a stoichiometric ratio so as to obtain crystals having any of the above-described composition formulas. Then, a fired body is obtained by mixing and firing the materials. The firing temperature is, for example, 1350 ° C. or more and 1650 ° C. or less, and the firing time is, for example, 60 minutes or more and 600 minutes or less. Thereafter, the fired body is pulverized to obtain primary particles. Further, the primary particles are introduced into a mold and press-molded at a first pressure to obtain a portion that becomes the first layer 11. Next, primary particles are added to the mold and press-molded at a second pressure to obtain pellets. Here, the second pressure is lower than the first pressure. The obtained pellet is sintered at, for example, 1250 ° C. or more and 1650 ° C. or less. The sintering time is, for example, 60 minutes or more and 240 minutes or less. Thus, the ceramic 100 in which the first layer 11 and the second layer 13 having different porosity are laminated and integrated is obtained. When the sintering temperature is lower than the lower limit, the sintering time becomes longer and the cost increases. When the sintering temperature is higher than the upper limit, the porosity may decrease or the fired body may melt.

焼成体を作製するための原料としては、目的のセラミック１００に含まれる元素を含む酸化物や単酸化物や水酸化物を用いることが好ましい。   As a raw material for producing a fired body, it is preferable to use an oxide, a single oxide or a hydroxide containing an element contained in the target ceramic 100.

焼成体を粉砕して得る一次粒子は、その粒径サイズが大きいことが好ましい。一次粒子と一次粒子との間に隙間が形成されやすく、大きな空孔を作ることができる。また、焼成体の一次粒子は、粒径ばらつきが大きいことが好ましい。粒径の小さな粒子を含むことにより、一次粒子と一次粒子との連結が容易になるため焼結しやすくなる。一次粒子の粒径ばらつきが小さく、かつ、粒径サイズが大きい場合には、高温下または長時間での焼結が必要となる。空孔率と焼結時間とのバランスを考慮して、粒径の大きな粒子の割合が、粒径の小さな粒子の割合よりも多いことが好ましい。   The primary particles obtained by pulverizing the fired body preferably have a large particle size. A gap is easily formed between the primary particles and the primary particles, and a large hole can be formed. Moreover, it is preferable that primary particle | grains of a sintered body have a large particle size variation. By including particles having a small particle size, the primary particles and the primary particles can be easily connected, so that sintering is facilitated. When the particle size variation of the primary particles is small and the particle size is large, sintering at a high temperature or for a long time is required. In consideration of the balance between the porosity and the sintering time, it is preferable that the proportion of particles having a large particle size is larger than the proportion of particles having a small particle size.

第１の圧力および第２の圧力は特に限定されないが、第１の圧力はたとえば１００ＭＰａ以上２００ＭＰａ以下である。また、第２の圧力はたとえば５ＭＰａ以上５０ＭＰａ以下である。   The first pressure and the second pressure are not particularly limited, but the first pressure is, for example, 100 MPa or more and 200 MPa or less. The second pressure is, for example, 5 MPa or more and 50 MPa or less.

なお、本実施形態に係るセラミック１００の製造方法は上記した方法に限定されず、セラミック１００はたとえば、エアロゾルデポジション法等を用いて製造されても良い。   In addition, the manufacturing method of the ceramic 100 which concerns on this embodiment is not limited to an above-described method, For example, the ceramic 100 may be manufactured using the aerosol deposition method etc.

図３は、第１の実施形態に係る熱光起電力発電装置２００の構成を例示する断面図である。本図において熱の入射を白矢印で示し、赤外線の放射を破線の矢印で示している。本実施形態の熱光起電力発電装置２００は、上記したセラミック１００、および光電変換セル２０を備える。光電変換セル２０は、セラミック１００から放射された赤外線を電力に変換する。熱光起電力発電装置２００は、セラミック１００や光電変換セル２０の支持部材をさらに備えても良い。   FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the thermophotovoltaic power generation apparatus 200 according to the first embodiment. In this figure, heat incidence is indicated by white arrows, and infrared radiation is indicated by dashed arrows. The thermophotovoltaic power generation apparatus 200 of the present embodiment includes the ceramic 100 and the photoelectric conversion cell 20 described above. The photoelectric conversion cell 20 converts infrared rays radiated from the ceramic 100 into electric power. The thermophotovoltaic power generation apparatus 200 may further include a support member for the ceramic 100 or the photoelectric conversion cell 20.

セラミック１００において、第１面１０１が熱源に対向する面である。セラミック１００の第１面１０１は、熱源からの熱で加熱される。熱源は特に限定されないが、たとえば太陽光、エンジン等の発動機、プラントにおける炎等の熱源が挙げられる。なお、プラントとは、各種工場や発電所、焼却炉等であり得る。第１面１０１は、熱源に接触していてもよいし、接触していなくてもよい。また、熱源と、セラミック１００の第１面１０１との間には、ＳｉＣ等の熱伝導部材が介在していても良い。また、太陽光はセラミック１００の第１面１０１に対してレンズ等で集光されても良い。また、太陽光をよく吸収する吸収材を介してセラミック１００の第１面１０１に熱伝導しても良い。   In the ceramic 100, the first surface 101 is a surface facing the heat source. The first surface 101 of the ceramic 100 is heated with heat from a heat source. The heat source is not particularly limited, and examples thereof include sunlight, a motor such as an engine, and a heat source such as a flame in a plant. The plant can be various factories, power plants, incinerators, and the like. The first surface 101 may be in contact with the heat source or may not be in contact. Further, a heat conducting member such as SiC may be interposed between the heat source and the first surface 101 of the ceramic 100. Further, sunlight may be collected with a lens or the like on the first surface 101 of the ceramic 100. Further, heat conduction may be performed to the first surface 101 of the ceramic 100 through an absorber that absorbs sunlight well.

加熱されたセラミック１００は、少なくとも第２面１０２から光を放射する。そして、光電変換セル２０は、セラミック１００からの光のエネルギーを電気エネルギーに変換する。ここで、光電変換セル２０は、特に限定されないが、たとえばＳｉ等の半導体を用いた光電変換素子である。このような光電変換素子では、半導体のバンドギャップに相当する波長以下の波長の光に対して、高い感度を有する。したがって、バンドギャップに相当する波長以下の波長帯域（「高感度帯域」と呼ぶ。）において、セラミック１００の第２面１０２の光の放射率が高いことが好ましい。一方、バンドギャップに相当する波長を超える波長帯域（以下、「長波長帯域」と呼ぶ。）においては、セラミック１００の第２面１０２の光の放射率が低いことが好ましい。そうすれば、光電変換に寄与しない無駄な光の放出を低減できる。また、長波長帯域の光に含まれる赤外線に起因した光電変換セル２０の温度上昇が抑えられるため、熱光起電力発電装置２００の耐久性が向上する。光電変換素子に用いられる半導体がＳｉの場合、バンドギャップに相当する波長は約１２００ｎｍである。   The heated ceramic 100 emits light from at least the second surface 102. The photoelectric conversion cell 20 converts light energy from the ceramic 100 into electrical energy. Here, the photoelectric conversion cell 20 is not particularly limited, but is a photoelectric conversion element using a semiconductor such as Si, for example. Such a photoelectric conversion element has high sensitivity to light having a wavelength equal to or shorter than the wavelength corresponding to the band gap of the semiconductor. Therefore, the light emissivity of the second surface 102 of the ceramic 100 is preferably high in a wavelength band equal to or less than the wavelength corresponding to the band gap (referred to as “high sensitivity band”). On the other hand, in the wavelength band exceeding the wavelength corresponding to the band gap (hereinafter referred to as “long wavelength band”), the light emissivity of the second surface 102 of the ceramic 100 is preferably low. Then, useless light emission that does not contribute to photoelectric conversion can be reduced. Moreover, since the temperature rise of the photoelectric conversion cell 20 resulting from the infrared rays contained in the light in the long wavelength band is suppressed, the durability of the thermophotovoltaic power generation apparatus 200 is improved. When the semiconductor used for the photoelectric conversion element is Si, the wavelength corresponding to the band gap is about 1200 nm.

本実施形態によれば、上記した通り、セラミック１００の第１面１０１から所定の厚さの領域における第１空孔率が、セラミック１００のうち第１面１０１とは反対側の第２面１０２から所定の厚さの領域における第２空孔率よりも小さい。このように、光電変換セル２０側となる第２面１０２の空孔率が大きいことにより、放射される前に長波長帯域の赤外線を散乱させることができるため、赤外線の放出が少ない。また、熱源からの赤外線も反射、吸収等することにより長波長帯域の赤外線を遮ることができる。一方、第１面１０１の空孔率が小さいことにより、セラミック１００は全体としてランタノイド等、発光源となる元素を十分含有し、さらに熱の伝導にも有利なため熱を高感度帯域の光へ高い放射率で変換できる。   According to the present embodiment, as described above, the first porosity in the region having a predetermined thickness from the first surface 101 of the ceramic 100 has the second surface 102 of the ceramic 100 opposite to the first surface 101. To a second porosity in a region having a predetermined thickness. As described above, since the porosity of the second surface 102 on the photoelectric conversion cell 20 side is large, infrared rays in a long wavelength band can be scattered before being emitted, so that the emission of infrared rays is small. In addition, infrared rays from a heat source can be blocked by reflecting or absorbing infrared rays from a heat source. On the other hand, since the porosity of the first surface 101 is small, the ceramic 100 as a whole contains a sufficient amount of elements that serve as a light emitting source, such as lanthanoids, and is also advantageous for heat conduction, so that heat is transferred to light in a high sensitivity band. Can be converted with high emissivity.

このように本実施形態によれば、高感度帯域において高い放射率を有し、長波長帯域において低い放射率を有するセラミック１００が得られる。ひいては、耐久性に優れ、高い発電効率が得られる熱光起電力発電装置２００が得られる。また、セラミック１００は金属部材を特に必要としないため、耐久性に優れる。くわえて、長波長帯域における低い放射率を用いて赤外線検知装置におけるベーズ材料や、ステルス機の塗料として用いることもできる。   Thus, according to this embodiment, the ceramic 100 having a high emissivity in the high sensitivity band and a low emissivity in the long wavelength band is obtained. As a result, the thermophotovoltaic power generation apparatus 200 which is excellent in durability and can obtain high power generation efficiency is obtained. Moreover, since the ceramic 100 does not particularly require a metal member, it is excellent in durability. In addition, the low emissivity in the long wavelength band can be used as a base material in an infrared detector or a paint for a stealth machine.

次に、本実施形態の作用および効果について説明する。本実施形態においてはセラミックの第１面１０１側の第１空孔率が第２面１０２側の第２空孔率よりも小さいことにより、高感度帯域において高い放射率を有し、長波長帯域において低い放射率を有するセラミック１００が得られる。ひいては、耐久性に優れ、高い発電効率が得られる熱光起電力発電装置２００が得られる。セラミック１００は金属部材を特に必要としないため、劣化を抑制することができる。   Next, the operation and effect of this embodiment will be described. In the present embodiment, since the first porosity on the first surface 101 side of the ceramic is smaller than the second porosity on the second surface 102 side, the ceramic has a high emissivity in the high sensitivity band and a long wavelength band. A ceramic 100 having a low emissivity is obtained. As a result, the thermophotovoltaic power generation apparatus 200 which is excellent in durability and can obtain high power generation efficiency is obtained. Since the ceramic 100 does not particularly require a metal member, deterioration can be suppressed.

（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態に係るセラミック１００の構成および空孔率分布を例示する図である。本実施形態に係るセラミック１００は、空孔率が厚さ方向に傾斜している点を除いて第１の実施形態に係るセラミック１００と同じである。具体的には、セラミック１００では第１面１０１から第２面１０２に向かって、空孔率が漸次増加している。以下に詳しく説明する。 (Second Embodiment)
FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration and porosity distribution of the ceramic 100 according to the second embodiment. The ceramic 100 according to the present embodiment is the same as the ceramic 100 according to the first embodiment except that the porosity is inclined in the thickness direction. Specifically, the porosity of the ceramic 100 gradually increases from the first surface 101 toward the second surface 102. This will be described in detail below.

本実施形態において、セラミック１００は空孔率が厚さ方向に連続的に変化する一つの層からなる。セラミック１００において、空孔率はたとえば第１面１０１から第２面１０２に向かって単調増加している。本図では、空孔率が直線的に変化している例を示しているが、空孔率の分布はこの例に限定されない。空孔率は第１面１０１から第２面１０２に向かって曲線状に変化していても良い。   In the present embodiment, the ceramic 100 is composed of one layer whose porosity continuously changes in the thickness direction. In the ceramic 100, for example, the porosity monotonously increases from the first surface 101 toward the second surface 102. Although this figure shows an example in which the porosity changes linearly, the distribution of the porosity is not limited to this example. The porosity may change in a curved shape from the first surface 101 toward the second surface 102.

本実施形態に係るセラミック１００の製造方法について以下に説明する。本方法は、一次粒子を成形型に導入して圧力でプレス成形して成形体を得る工程と、成形体を焼結する工程とを含む。そして、焼結する工程では、成形体の第１面の温度と成形体の第１面とは反対側の第２面の温度とを互いに異なる状態にして焼結する。以下に詳しく説明する。   A method for manufacturing the ceramic 100 according to the present embodiment will be described below. This method includes a step of introducing primary particles into a mold and press-molding with pressure to obtain a molded body, and a step of sintering the molded body. And in the process of sintering, it sinters by making the temperature of the 1st surface of a molded object, and the temperature of the 2nd surface on the opposite side to the 1st surface of a molded object mutually different. This will be described in detail below.

本実施形態に係るセラミック１００はたとえば以下のように製造できる。まずセラミック１００に含まれる元素を含有する複数の材料、たとえば酸化物を準備し、上記したいずれかの組成式の結晶を得るような量論比に秤量する。そして、材料を混合して焼成することにより焼成体を得る。その後、焼成体を粉砕して一次粒子を得る。さらに一次粒子を成形型に導入してプレス成形してペレットを得る。このペレットを焼結してセラミック１００を得る。この焼結プロセスにおいて第１面１０１側となる面の温度を第２面１０２側となる面の温度よりも低くする。そうすることで、得られるセラミック１００の空孔率分布に傾斜を持たせることができる。   The ceramic 100 according to the present embodiment can be manufactured as follows, for example. First, a plurality of materials containing elements contained in the ceramic 100, such as oxides, are prepared and weighed to a stoichiometric ratio so as to obtain crystals having any of the above-described composition formulas. Then, a fired body is obtained by mixing and firing the materials. Thereafter, the fired body is pulverized to obtain primary particles. Further, primary particles are introduced into a mold and press-molded to obtain pellets. This pellet is sintered to obtain the ceramic 100. In this sintering process, the temperature of the surface on the first surface 101 side is made lower than the temperature of the surface on the second surface 102 side. By doing so, the porosity distribution of the obtained ceramic 100 can be inclined.

次に、本実施形態の作用および効果について説明する。本実施形態においては第１の実施形態と同様の作用および効果が得られる。くわえて、容易なプロセスで製造でき、製造効率を向上させることができる。   Next, the operation and effect of this embodiment will be described. In this embodiment, the same operation and effect as in the first embodiment can be obtained. In addition, it can be manufactured by an easy process, and the manufacturing efficiency can be improved.

（第３の実施形態）
図５は、第３の実施形態に係るセラミック１００の構造を例示する断面図である。本実施形態に係るセラミック１００は、以下に説明する点を除いて第１の実施形態および第２の実施形態の少なくともいずれかに係るセラミック１００と同じである。 (Third embodiment)
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the structure of the ceramic 100 according to the third embodiment. The ceramic 100 according to the present embodiment is the same as the ceramic 100 according to at least one of the first embodiment and the second embodiment except for the points described below.

本実施形態のセラミック１００は、第１面１０１を構成する第１層１２と、第１面１０１とは反対側の第２面１０２を構成し、かつ、第１層１２とは材料が異なる第２層１３とを含む。第２層１３は、ＡａＲｂＡｌｃＯ４、ＡａＲｂＧａｃＯ４、ＲｘＡｌｙＯ１２、およびＲｘＧａｙＯ１２のいずれかの組成式で表される化合物を含む。ここで、ＡはＣａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群から選択される一以上の元素であり、Ｒはランタノイドからなる群から選択される一以上の元素である。また、ａは０．９以上１．１以下であり、ｂは０．９以上１．１以下であり、ｃは０．９以上１．１以下であり、ｘは２．９以上３．１以下であり、ｙは４．９以上５．１以下である。以下に詳しく説明する。 The ceramic 100 according to the present embodiment includes a first layer 12 constituting the first surface 101, a second surface 102 opposite to the first surface 101, and a material different from that of the first layer 12. 2 layers 13. The second layer 13, a A a R b Al c O 4 , A a R b Ga c O 4, R x Al y O 12, and R x Ga y O compound represented by any one of formula 12 Including. Here, A is one or more elements selected from the group consisting of Ca, Sr, and Ba, and R is one or more elements selected from the group consisting of lanthanoids. Moreover, a is 0.9 or more and 1.1 or less, b is 0.9 or more and 1.1 or less, c is 0.9 or more and 1.1 or less, and x is 2.9 or more and 3.1. And y is 4.9 or more and 5.1 or less. This will be described in detail below.

第１層１２は第１面１０１に少なくとも一部が露出しており、第２層１３は第２面１０２に少なくとも一部が露出している。ここで、第１面１０１の面積の７５％以上が第１層１２からなり、第２面１０２の面積の７５％以上が第２層１３からなることが好ましい。本図の例では、第１面１０１の全体が第１層１２からなり、第２面１０２の全体が第２層１３からなっている。   The first layer 12 is at least partially exposed on the first surface 101, and the second layer 13 is at least partially exposed on the second surface 102. Here, it is preferable that 75% or more of the area of the first surface 101 is composed of the first layer 12 and 75% or more of the area of the second surface 102 is composed of the second layer 13. In the example of this figure, the entire first surface 101 is composed of the first layer 12, and the entire second surface 102 is composed of the second layer 13.

本実施形態において、第１層１２は第２層１３とは材料が異なる。そして、第１層１２は、たとえば７００ｎｍ以上１７００ｎｍ以下の波長領域全体において放射率が小さい。具体的には、第２層１３は、ＡａＲｂＡｌｃＯ４、ＡａＲｂＧａｃＯ４、ＲｘＡｌｙＯ１２、およびＲｘＧａｙＯ１２のいずれかの組成式においてＲが可視または近赤外領域において発光準位を有するランタノイドである結晶を含むのに対し、第１層１２の上記発光準位を有するランタノイドの含有率はたとえば１ａｔ％以下である。可視領域はたとえば３８０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下であり、近赤外領域は７５０ｎｍ以上２５００ｎｍ以下である。この場合、第１層１２は、光源となるランタノイドの含有率が低いため、波長領域全体において放射率が小さくなる。たとえば第１層１２の７００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下の波長領域における放射率の積分値は、第２層１３の７００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下の波長領域における放射率の積分値の０．５倍以下である。 In the present embodiment, the material of the first layer 12 is different from that of the second layer 13. The first layer 12 has a low emissivity over the entire wavelength region of, for example, 700 nm or more and 1700 nm or less. Specifically, the second layer 13, in A a R b Al c O 4 , A a R b Ga c O 4, R x Al y O 12, and any compositional formula R x Ga y O 12 While R includes a crystal that is a lanthanoid having an emission level in the visible or near infrared region, the content of the lanthanoid having the emission level in the first layer 12 is, for example, 1 at% or less. The visible region is, for example, not less than 380 nm and not more than 750 nm, and the near infrared region is not less than 750 nm and not more than 2500 nm. In this case, since the first layer 12 has a low content of the lanthanoid serving as a light source, the emissivity is reduced in the entire wavelength region. For example, the integral value of the emissivity in the wavelength region of 700 nm to 1200 nm of the first layer 12 is 0.5 times or less the integral value of the emissivity in the wavelength region of 700 nm to 1200 nm of the second layer 13.

第１層１２は、たとえばＡｄＲ'ｅＡｌｆＯ４、ＡｄＲ'ｅＧａｆＯ４、Ｒ'ｍＡｌｎＯ１２、およびＲ'ｍＧａｎＯ１２のいずれかの組成式で表される化合物を含む。この化合物はたとえば結晶である。ここで、ＡはＣａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群から選択される一以上の元素であり、Ｒ'はＳｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｇｄ、およびＬｕからなる群から選択される一以上の元素である。また、ｄは０．９以上１．１以下であり、ｅは０．９以上１．１以下であり、ｆは０．９以上１．１以下であり、ｍは２．９以上３．１以下であり、ｎは４．９以上５．１以下である。 The first layer 12 has a composition formula of any one of, for example, A d R ′ e Al f O 4 , A d R ′ e Ga f O 4 , R ′ m Al n O 12 , and R ′ m Ga n O 12. Including the compound represented. This compound is, for example, a crystal. Here, A is one or more elements selected from the group consisting of Ca, Sr, and Ba, and R ′ is one or more elements selected from the group consisting of Sc, Y, La, Gd, and Lu. is there. D is 0.9 or more and 1.1 or less, e is 0.9 or more and 1.1 or less, f is 0.9 or more and 1.1 or less, and m is 2.9 or more and 3.1. N is 4.9 or more and 5.1 or less.

第１層１２及び第２層１３は、互いに同じ結晶構造を有することが好ましい。たとえば第１層１２及び第２層１３は、いずれもガーネット型構造を有する結晶を含むことが好ましい。または、第１層１２及び第２層１３は、いずれもＫ２ＮｉＦ４型構造を有する結晶を含むことが好ましい。そうすれば、加熱されたときに第１層１２と第２層１３との間に生じる熱応力が小さくなり、界面での剥離等が生じにくくなる。たとえば、第２層１３がＹｂｘＡｌｙＯ１２の組成を有するガーネット型結晶であるとき、第１層１２はＹｍＡｌｎＯ１２の組成を有するガーネット型結晶であることが好ましい。 The first layer 12 and the second layer 13 preferably have the same crystal structure. For example, each of the first layer 12 and the second layer 13 preferably includes a crystal having a garnet structure. Alternatively, it is preferable that both the first layer 12 and the second layer 13 include crystals having a K 2 NiF 4 type structure. If it does so, when heated, the thermal stress which arises between the 1st layer 12 and the 2nd layer 13 will become small, and it will become difficult to produce exfoliation at an interface. For example, when the second layer 13 is a garnet-type crystal having a composition of Yb x Al y O 12 , the first layer 12 is preferably a garnet-type crystal having a composition of Y m Al n O 12 .

本実施形態のセラミック１００では、セラミック１００の第１面１０１、すなわち加熱面を構成する第１層１２が第２層１３とは異なる材料からなることにより、加熱面側へ放射されて損失となる光を低減することができる。   In the ceramic 100 of the present embodiment, the first surface 101 of the ceramic 100, that is, the first layer 12 constituting the heating surface is made of a material different from that of the second layer 13, so that it is radiated to the heating surface side and becomes loss. Light can be reduced.

本実施形態において、第１層１２は、第２層１３よりも薄いことが好ましい。そうすれば、高感度帯域での放射率をより高めることができる。第１層１２の厚さは特に限定されないが、５０μｍ以上５００μｍ以下が好ましい。また、第２層１３の厚さは特に限定されないが、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下が好ましい。なお、第１層１２と第２層１３との間には、さらに別の層が介在していても良い。   In the present embodiment, the first layer 12 is preferably thinner than the second layer 13. Then, the emissivity in the high sensitivity band can be further increased. Although the thickness of the 1st layer 12 is not specifically limited, 50 micrometers or more and 500 micrometers or less are preferable. The thickness of the second layer 13 is not particularly limited, but is preferably 0.5 mm or more and 3 mm or less. Further, another layer may be interposed between the first layer 12 and the second layer 13.

本実施形態においても第２層１３はたとえば空孔を有し、セラミック１００の第２面１０２から所定の厚さの領域における空孔率はたとえば２０％以上４０％以下である。第２層１３では、第２の実施形態におけるセラミック１００のように、空孔率が傾斜していてもよい。すなわち、第２層１３において、第１層１２に接する側の面から所定の厚さの領域における空孔率は、第２面１０２から所定の厚さの領域における空孔率よりも低くても良い。また、第１層１２は空孔を有していても良いし、有していなくても良い。第１層１２が空孔を有している場合、セラミック１００の第１面１０１から所定の厚さの領域における空孔率は２０％以上４０％以下であることが好ましい。また、第１層１２の空孔率は、第１層１２と接する層のうち、第１層１２との界面から所定の厚さの領域における空孔率以上であることが好ましい。そうすることで、第１面１０１側への光の放射をより低減できる。   Also in this embodiment, the second layer 13 has pores, for example, and the porosity in a region having a predetermined thickness from the second surface 102 of the ceramic 100 is, for example, 20% or more and 40% or less. In the second layer 13, the porosity may be inclined like the ceramic 100 in the second embodiment. That is, in the second layer 13, the porosity in a region having a predetermined thickness from the surface on the side in contact with the first layer 12 may be lower than the porosity in a region having a predetermined thickness from the second surface 102. good. The first layer 12 may or may not have holes. In the case where the first layer 12 has pores, the porosity in a region having a predetermined thickness from the first surface 101 of the ceramic 100 is preferably 20% or more and 40% or less. The porosity of the first layer 12 is preferably equal to or higher than the porosity in a region having a predetermined thickness from the interface with the first layer 12 among the layers in contact with the first layer 12. By doing so, the emission of light to the first surface 101 side can be further reduced.

本実施形態に係るセラミック１００の製造方法について以下に説明する。本方法は、第１の一次粒子を成形型に導入して成形する工程と、成形型に第２の一次粒子をさらに導入して成形する工程とを含む。そして、第１の一次粒子と第２の一次粒子とは材料が互いに異なる。以下に詳しく説明する。   A method for manufacturing the ceramic 100 according to the present embodiment will be described below. The method includes a step of introducing and molding the first primary particles into a mold, and a step of further introducing and molding the second primary particles into the mold. The first primary particles and the second primary particles are made of different materials. This will be described in detail below.

本実施形態に係るセラミック１００はたとえば以下のように製造できる。まず第１層１２および第２層１３に含まれる元素を含有する複数の材料、たとえば酸化物を準備し、第１層１２および第２層１３についてそれぞれ上記したいずれかの組成式の結晶を得るような量論比に秤量する。そして、材料を混合して焼成することにより第１層１２および第２層１３に対応する焼成体をそれぞれ得る。その後、各焼成体を粉砕して一次粒子を得る。さらに第１層１２を形成するための一次粒子（第１の一次粒子）を成形型に導入して第１の圧力でプレス成形することにより第１層１２となる部分を得る。次いで、成形型に第２層１３を形成するための一次粒子（第２の一次粒子）を追加し、第２の圧力でプレス成形してペレットを得る。ここで、第２の圧力は、第１の圧力よりも高くしてもよい。得られたペレットを、たとえば１２５０℃以上１６５０℃以下で焼結する。こうして、材料が異なる第１層１２と第２層１３が積層されて一体化したセラミック１００が得られる。焼結時間はたとえば６０分以上２４０分以下である。   The ceramic 100 according to the present embodiment can be manufactured as follows, for example. First, a plurality of materials containing elements contained in the first layer 12 and the second layer 13, such as oxides, are prepared, and crystals having any of the above-described composition formulas are obtained for the first layer 12 and the second layer 13, respectively. Weigh to stoichiometric ratio. Then, the fired bodies corresponding to the first layer 12 and the second layer 13 are obtained by mixing and firing the materials. Thereafter, each fired body is pulverized to obtain primary particles. Further, primary particles (first primary particles) for forming the first layer 12 are introduced into a mold and press-molded with a first pressure to obtain a portion that becomes the first layer 12. Next, primary particles (second primary particles) for forming the second layer 13 are added to the mold, and press molding is performed at a second pressure to obtain pellets. Here, the second pressure may be higher than the first pressure. The obtained pellet is sintered at, for example, 1250 ° C. or more and 1650 ° C. or less. In this way, the ceramic 100 in which the first layer 12 and the second layer 13 of different materials are laminated and integrated is obtained. The sintering time is, for example, 60 minutes or more and 240 minutes or less.

次に、本実施形態の作用および効果について説明する。本実施形態の１００によれば、セラミック１００の第１面１０１を構成する第１層１２が第２層１３とは異なる材料からなることにより、加熱面側へ放射されて損失となる光を低減することができる。ひいては、高い発電効率が得られる熱光起電力発電装置２００が得られる。また、セラミック１００は金属部材を特に必要としないため、耐久性に優れる。   Next, the operation and effect of this embodiment will be described. According to 100 of the present embodiment, the first layer 12 constituting the first surface 101 of the ceramic 100 is made of a material different from that of the second layer 13, thereby reducing light that is radiated to the heating surface and becomes a loss. can do. As a result, the thermophotovoltaic power generation apparatus 200 with high power generation efficiency can be obtained. Moreover, since the ceramic 100 does not particularly require a metal member, it is excellent in durability.

（第４の実施形態）
図６は、第４の実施形態に係るセラミック１００の構造を例示する断面図である。本実施形態に係るセラミック１００は、以下に説明する点を除いて第１の実施形態に係るセラミック１００と同じである。 (Fourth embodiment)
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the structure of the ceramic 100 according to the fourth embodiment. The ceramic 100 according to the present embodiment is the same as the ceramic 100 according to the first embodiment except for the points described below.

本実施形態に係るセラミック１００は、第１層１２、低空孔率層１４、および第２層１３を有する。第１層１２は第３の実施形態で説明した第１層１２と同じであり、第２層１３は、第１の実施形態で説明した第２層１３と同じであり、低空孔率層１４は、第１の実施形態で説明した第１層１１と同じである。   The ceramic 100 according to this embodiment includes a first layer 12, a low porosity layer 14, and a second layer 13. The first layer 12 is the same as the first layer 12 described in the third embodiment, the second layer 13 is the same as the second layer 13 described in the first embodiment, and the low porosity layer 14. Is the same as the first layer 11 described in the first embodiment.

第２層１３の一面はセラミック１００の第２面１０２であり、第１層１２の一面はセラミック１００の第１面１０１である。本図の例では、第１面１０１の全体が第１層１２からなり、第２面１０２の全体が第２層１３からなっている。   One surface of the second layer 13 is the second surface 102 of the ceramic 100, and one surface of the first layer 12 is the first surface 101 of the ceramic 100. In the example of this figure, the entire first surface 101 is composed of the first layer 12, and the entire second surface 102 is composed of the second layer 13.

低空孔率層１４は、第１層１２と第２層１３との間に積層されている。第２層１３の空孔率は低空孔率層１４の空孔率よりも高い。したがって、第１の実施形態で説明したとおり、高感度帯域において高い放射率を有し、長波長帯域において低い放射率を有するセラミック１００が得られる。   The low porosity layer 14 is laminated between the first layer 12 and the second layer 13. The porosity of the second layer 13 is higher than the porosity of the low porosity layer 14. Therefore, as described in the first embodiment, the ceramic 100 having a high emissivity in the high sensitivity band and a low emissivity in the long wavelength band is obtained.

第１層１２、低空孔率層１４、および第２層１３は互いに同じ結晶構造を有することが好ましい。たとえば第１層１２、低空孔率層１４、および第２層１３は、いずれもガーネット型構造を有する結晶を含むことが好ましい。または、第１層１２、低空孔率層１４、および第２層１３は、いずれもＫ２ＮｉＦ４型構造を有する結晶を含むことが好ましい。そうすれば、加熱されたときに第１層１２、低空孔率層１４、および第２層１３の各界面で生じる熱応力が小さくなり、界面での剥離等が生じにくくなる。 The first layer 12, the low porosity layer 14, and the second layer 13 preferably have the same crystal structure. For example, it is preferable that all of the first layer 12, the low porosity layer 14, and the second layer 13 include a crystal having a garnet structure. Alternatively, it is preferable that the first layer 12, the low porosity layer 14, and the second layer 13 all include crystals having a K 2 NiF 4 type structure. If it does so, when heated, the thermal stress which arises in each interface of the 1st layer 12, the low-porosity layer 14, and the 2nd layer 13 will become small, and it will become difficult to produce exfoliation at an interface.

次に、本実施形態の作用および効果について説明する。本実施形態においては第１の実施形態と同様の作用および効果が得られる。くわえて、第１面１０１を構成する第１層１２が第２層１３とは異なる材料からなることにより、加熱面側へ放射されて損失となる光を低減することができる。   Next, the operation and effect of this embodiment will be described. In this embodiment, the same operation and effect as in the first embodiment can be obtained. In addition, since the first layer 12 constituting the first surface 101 is made of a material different from that of the second layer 13, light that is radiated to the heating surface side and is lost can be reduced.

以下、本実施形態を、実施例を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態は、これらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。   Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to examples. In addition, this embodiment is not limited to description of these Examples at all.

図７は、実施例１および比較例１の各セラミックの放射率スペクトルを示す図である。比較例１は単層のセラミックであり、実施例１は多層のセラミックである。比較例１の単層のセラミックは空孔率３０％のセラミックであり、本図ではＹｂ３Ａｌ５Ｏ１２の組成を有するガーネット型結晶（以下「ＹｂＡＧ」とも呼ぶ。）を測定した結果を示している。一方、実施例１の多層のセラミックは空孔率１５％のＹｂＡＧと空孔率４５％のＹｂＡＧとの積層構造とした。ここで、実施例１の多層のセラミックのスペクトルは、空孔率１５％のＹｂＡＧの放射率スペクトルと空孔率４５％のＹｂＡＧの放射率スペクトルをそれぞれ測定した結果を用いて、理論的に導出した空孔率４５％のＹｂＡＧ側（第２面１０２側に相当）の放射スペクトルである。なお、各測定において、実施例１、比較例１のセラミックを１０００℃で加熱した。 FIG. 7 is a diagram showing the emissivity spectrum of each ceramic of Example 1 and Comparative Example 1. Comparative Example 1 is a single layer ceramic, and Example 1 is a multilayer ceramic. The single-layer ceramic of Comparative Example 1 is a ceramic with a porosity of 30%, and this figure shows the results of measuring a garnet crystal having a composition of Yb 3 Al 5 O 12 (hereinafter also referred to as “YbAG”). ing. On the other hand, the multilayer ceramic of Example 1 had a laminated structure of YbAG having a porosity of 15% and YbAG having a porosity of 45%. Here, the spectrum of the multilayer ceramic of Example 1 is theoretically derived by using the results of measuring the emissivity spectrum of YbAG having a porosity of 15% and the emissivity spectrum of YbAG having a porosity of 45%, respectively. The emission spectrum on the YbAG side (corresponding to the second surface 102 side) with a porosity of 45%. In each measurement, the ceramics of Example 1 and Comparative Example 1 were heated at 1000 ° C.

本図に示すように、セラミック１００の第１面１０１から所定の厚さの領域における第１空孔率が、第２面１０２から所定の厚さの領域における第２空孔率よりも小さい場合、高感度帯域における放射率を向上させることができる。また、長波長帯域における放射率を抑制することができる。   As shown in this figure, when the first porosity in a region having a predetermined thickness from the first surface 101 of the ceramic 100 is smaller than the second porosity in a region having a predetermined thickness from the second surface 102 The emissivity in the high sensitivity band can be improved. Moreover, the emissivity in a long wavelength band can be suppressed.

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。また、上述の各実施形態は、内容が相反しない範囲で組み合わせることができる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, these are the illustrations of this invention, Various structures other than the above are also employable. Moreover, each above-mentioned embodiment can be combined in the range in which the content does not conflict.

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
１−１． 一表面である第１面と、前記第１面の反対側の面である第２面とを有する板状構造を有し、
前記第１面から所定の厚さを有する領域の空孔率である第１空孔率と、前記第２面から所定の厚さを有する領域の空孔率である第２空孔率と、が互いに異なり、
少なくとも前記第２面に、ＡａＲｂＡｌｃＯ４、ＡａＲｂＧａｃＯ４、ＲｘＡｌｙＯ１２、およびＲｘＧａｙＯ１２のいずれかの組成式で表される化合物を含み、
ＡはＣａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群から選択される一以上の元素であり、
Ｒはランタノイドからなる群から選択される一以上の元素であり、
ａは０．９以上１．１以下であり、ｂは０．９以上１．１以下であり、ｃは０．９以上１．１以下であり、ｘは２．９以上３．１以下であり、ｙは４．９以上５．１以下である熱放射性セラミック。
１−２． 波長選択性のある熱放射特性を有し、
第１面から所定の厚さの領域における空孔率である第１空孔率と、前記第１面とは反対側の面である第２面から所定の厚さの領域における空孔率である第２空孔率と、が互いに異なる熱放射性セラミック。
１−３． 一表面である第１面と、前記第１面の反対側の面である第２面とを有する板状構造を有する熱放射性セラミックであって、
第１の領域と第２の領域とを有し、
前記第１の領域の空孔率は第１空孔率であり、
前記第２の領域の空孔率は、前記第１空孔率とは異なる第２空孔率であり、
前記板状構造の一面を構成する第１面から前記第１の領域までの厚さ方向における距離が、前記第１面から前記第２の領域までの厚さ方向における距離よりも小さい、熱放射性セラミック。
１−４． １−１．から１−３．のいずれか一つに記載の熱放射性セラミックにおいて、
８００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下の波長領域における放射強度の最大値が、１１００ｎｍより長波長側の波長領域における放射強度の２倍以上である熱放射性セラミック。
１−５． １−１．から１−４．のいずれか一つに記載の熱放射性セラミックにおいて、
前記第１空孔率は０．５％以上１０％以下であり、かつ、前記第２空孔率は２５％以上５０％以下である熱放射性セラミック。
１−６． １−１．から１−５．のいずれか一つに記載の熱放射性セラミックにおいて、
第１層と第２層とを含み、
前記第１層の一面が前記第１面であり、前記第２層の一面が前記第２面である熱放射性セラミック。
１−７． １−６．に記載の熱放射性セラミックにおいて、
前記第１層は前記第２層よりも厚い熱放射性セラミック。
１−８． １−１．から１−５．のいずれか一つに記載の熱放射性セラミックにおいて、
前記第１面から前記第２面に向かって、空孔率が漸次増加している熱放射性セラミック。
１−９． 第１面を構成する第１層と、
前記第１面とは反対側の第２面を構成し、かつ、前記第１層とは材料が異なる第２層とを含み、
前記第２層は、ＡａＲｂＡｌｃＯ４、ＡａＲｂＧａｃＯ４、ＲｘＡｌｙＯ１２、およびＲｘＧａｙＯ１２のいずれかの組成式で表される化合物を含み、
ＡはＣａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群から選択される一以上の元素であり、
Ｒはランタノイドからなる群から選択される一以上の元素であり、
ａは０．９以上１．１以下であり、ｂは０．９以上１．１以下であり、ｃは０．９以上１．１以下であり、ｘは２．９以上３．１以下であり、ｙは４．９以上５．１以下である熱放射性セラミック。
１−１０． １−９．に記載の熱放射性セラミックにおいて、
前記第１層は、前記第２層よりも薄い熱放射性セラミック。
１−１１． １−９．または１−１０．に記載の熱放射性セラミックにおいて、
前記第１層の、可視または近赤外領域において発光準位を有するランタノイドの含有率が１ａｔ％以下である熱放射性セラミック。
１−１２． １−９．から１−１１．のいずれか一つに記載の熱放射性セラミックにおいて、
前記第１層及び前記第２層はいずれもガーネット型構造を有する結晶を含む熱放射性セラミック。
１−１３． １−１．から１−１２．のいずれか一つに記載の熱放射性セラミックにおいて、
前記第１面が熱源に対向する熱放射性セラミック。
１−１４． １−１．から１−１３．のいずれか一つに記載の熱放射性セラミックと、
当該熱放射性セラミックから放射された赤外線を電力に変換する光電変換セルとを備える熱光起電力発電装置。
２−１． セラミックと、
前記セラミックから放射された赤外線を電力に変換する光電変換セルとを備え、
前記セラミックは、一表面である第１面と、前記第１面の反対側の面である第２面とを有する板状構造を有し、
前記セラミックの前記第１面から所定の厚さを有する領域の空孔率である第１空孔率と、前記第２面から所定の厚さを有する領域の空孔率である第２空孔率と、が互いに異なり、
前記セラミックは、少なくとも前記第２面に、ＡａＲｂＡｌｃＯ４、ＡａＲｂＧａｃＯ４、ＲｘＡｌｙＯ１２、およびＲｘＧａｙＯ１２のいずれかの組成式で表される化合物を含み、
ＡはＣａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群から選択される一以上の元素であり、
Ｒはランタノイドからなる群から選択される一以上の元素であり、
ａは０．９以上１．１以下であり、ｂは０．９以上１．１以下であり、ｃは０．９以上１．１以下であり、ｘは２．９以上３．１以下であり、ｙは４．９以上５．１以下である熱光起電力発電装置。
２−２． セラミックと、
前記セラミックから放射された赤外線を電力に変換する光電変換セルとを備え、
前記セラミックは波長選択性のある熱放射特性を有し、
前記セラミックの第１面から所定の厚さの領域における空孔率である第１空孔率と、前記第１面とは反対側の面である第２面から所定の厚さの領域における空孔率である第２空孔率と、が互いに異なる熱光起電力発電装置。
２−３． セラミックと、
前記セラミックから放射された赤外線を電力に変換する光電変換セルとを備え、
前記セラミックは
一表面である第１面と、前記第１面の反対側の面である第２面とを有する板状構造を有する熱放射性セラミックであって、
第１の領域と第２の領域とを有し、
前記第１の領域の空孔率は第１空孔率であり、
前記第２の領域の空孔率は、前記第１空孔率とは異なる第２空孔率であり、
前記板状構造の一面を構成する第１面から前記第１の領域までの厚さ方向における距離が、前記第１面から前記第２の領域までの厚さ方向における距離よりも小さい熱光起電力発電装置。
２−４． ２−１．から２−３．のいずれか一つに記載の熱光起電力発電装置において、
前記セラミックの、８００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下の波長領域における放射強度の最大値が、１１００ｎｍより長波長側の波長領域における放射強度の２倍以上である熱光起電力発電装置。
２−５． ２−１．から２−４．のいずれか一つに記載の熱光起電力発電装置において、
前記第１空孔率は０．５％以上１０％以下であり、かつ、前記第２空孔率は２５％以上５０％以下である熱光起電力発電装置。
２−６． ２−１．から２−５．のいずれか一つに記載の熱光起電力発電装置において、
前記セラミックは第１層と第２層とを含み、
前記第１層の一面が前記第１面であり、前記第２層の一面が前記第２面である熱光起電力発電装置。
２−７． ２−６．に記載の熱光起電力発電装置において、
前記第１層は前記第２層よりも厚い熱光起電力発電装置。
２−８． ２−１．から２−５．のいずれか一つに記載の熱光起電力発電装置において、
前記第１面から前記第２面に向かって、前記セラミックの空孔率が漸次増加している熱光起電力発電装置。
２−９． セラミックと、
前記セラミックから放射された赤外線を電力に変換する光電変換セルとを備え、
前記セラミックは、
第１面を構成する第１層と、
前記第１面とは反対側の第２面を構成し、かつ、前記第１層とは材料が異なる第２層とを含み、
前記第２層は、ＡａＲｂＡｌｃＯ４、ＡａＲｂＧａｃＯ４、ＲｘＡｌｙＯ１２、およびＲｘＧａｙＯ１２のいずれかの組成式で表される化合物を含み、
ＡはＣａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群から選択される一以上の元素であり、
Ｒはランタノイドからなる群から選択される一以上の元素であり、
ａは０．９以上１．１以下であり、ｂは０．９以上１．１以下であり、ｃは０．９以上１．１以下であり、ｘは２．９以上３．１以下であり、ｙは４．９以上５．１以下である熱光起電力発電装置。
２−１０． ２−９．に記載の熱光起電力発電装置において、
前記第１層は、前記第２層よりも薄い熱光起電力発電装置。
２−１１． ２−９．または２−１０．に記載の熱光起電力発電装置において、
前記第１層の、可視または近赤外領域において発光準位を有するランタノイドの含有率が１ａｔ％以下である熱光起電力発電装置。
２−１２． ２−９．から２−１１．のいずれか一つに記載の熱光起電力発電装置において、
前記第１層及び前記第２層はいずれもガーネット型構造を有する結晶を含む熱光起電力発電装置。
２−１３． ２−１．から２−１２．のいずれか一つに記載の熱光起電力発電装置において、
前記第１面が熱源に対向する熱光起電力発電装置。
３−１． 一次粒子を成形型に導入して第１の圧力でプレス成形する工程と、
前記成形型に前記一次粒子をさらに導入し、前記第１の圧力とは異なる第２の圧力でプレス成形する工程とを含む熱放射性セラミックの製造方法。
３−２． 一次粒子を成形型に導入して圧力でプレス成形して成形体を得る工程と、
前記成形体を焼結する工程とを含み、
前記焼結する工程では、前記成形体の第１面の温度と前記成形体の前記第１面とは反対側の第２面の温度とを互いに異なる状態にして焼結する熱放射性セラミックの製造方法。
３−３． ３−１．または３−２．に記載の熱放射性セラミックの製造方法において、
前記一次粒子は、ＡａＲｂＡｌｃＯ４、ＡａＲｂＧａｃＯ４、ＲｘＡｌｙＯ１２、およびＲｘＧａｙＯ１２のいずれかの組成式で表される化合物を含み、
ＡはＣａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群から選択される一以上の元素であり、
Ｒはランタノイドからなる群から選択される一以上の元素であり、
ａは０．９以上１．１以下であり、ｂは０．９以上１．１以下であり、ｃは０．９以上１．１以下であり、ｘは２．９以上３．１以下であり、ｙは４．９以上５．１以下である熱放射性セラミックの製造方法。
３−４． 第１の一次粒子を成形型に導入して成形する工程と、
前記成形型に第２の一次粒子をさらに導入して成形する工程とを含み、
前記第１の一次粒子と前記第２の一次粒子とは材料が互いに異なる熱放射性セラミックの製造方法。
３−５． ３−４．に記載の熱放射性セラミックの製造方法において、
前記第２の一次粒子は、ＡａＲｂＡｌｃＯ４、ＡａＲｂＧａｃＯ４、ＲｘＡｌｙＯ１２、およびＲｘＧａｙＯ１２のいずれかの組成式で表される化合物を含み、
ＡはＣａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群から選択される一以上の元素であり、
Ｒはランタノイドからなる群から選択される一以上の元素であり、
ａは０．９以上１．１以下であり、ｂは０．９以上１．１以下であり、ｃは０．９以上１．１以下であり、ｘは２．９以上３．１以下であり、ｙは４．９以上５．１以下である熱放射性セラミックの製造方法。
３−６． ３−４．または３−５．に記載の熱放射性セラミックの製造方法において、
前記成形型に導入する前記第１の一次粒子の体積は、前記第２の一次粒子の体積よりも小さい熱放射性セラミックの製造方法。
３−７． ３−４．から３−６．のいずれか一つに記載の熱放射性セラミックの製造方法において、
前記第１の一次粒子及び前記第２の一次粒子はいずれもガーネット型構造を有する結晶を含む熱放射性セラミックの製造方法。 A part or all of the above-described embodiment can be described as in the following supplementary notes, but is not limited thereto.
1-1. A plate-like structure having a first surface which is one surface and a second surface which is a surface opposite to the first surface;
A first porosity that is a porosity of a region having a predetermined thickness from the first surface, and a second porosity that is a porosity of a region having a predetermined thickness from the second surface; Are different from each other
At least the second surface, A a R b Al c O 4, A a R b Ga c O 4, R x Al y O 12, and R x Ga y O either composition a compound represented by the formula 12 Including
A is one or more elements selected from the group consisting of Ca, Sr, and Ba;
R is one or more elements selected from the group consisting of lanthanoids,
a is 0.9 or more and 1.1 or less, b is 0.9 or more and 1.1 or less, c is 0.9 or more and 1.1 or less, and x is 2.9 or more and 3.1 or less. There is a heat-radiating ceramic in which y is 4.9 or more and 5.1 or less.
1-2. It has thermal radiation characteristics with wavelength selectivity,
A first porosity which is a porosity in a region having a predetermined thickness from the first surface, and a porosity in a region having a predetermined thickness from the second surface which is a surface opposite to the first surface. A heat-radiating ceramic having different second porosity.
1-3. A heat-radiating ceramic having a plate-like structure having a first surface that is one surface and a second surface that is the surface opposite to the first surface,
Having a first region and a second region;
The porosity of the first region is a first porosity;
The porosity of the second region is a second porosity different from the first porosity,
Thermal radiation, wherein the distance in the thickness direction from the first surface constituting the one surface of the plate-like structure to the first region is smaller than the distance in the thickness direction from the first surface to the second region ceramic.
1-4. 1-1. To 1-3. In the thermally radioactive ceramic according to any one of
A thermal radioactive ceramic in which the maximum value of radiation intensity in a wavelength region of 800 nm or more and 1100 nm or less is twice or more of radiation intensity in a wavelength region longer than 1100 nm.
1-5. 1-1. To 1-4. In the thermally radioactive ceramic according to any one of
The heat-radiating ceramic, wherein the first porosity is 0.5% or more and 10% or less, and the second porosity is 25% or more and 50% or less.
1-6. 1-1. To 1-5. In the thermally radioactive ceramic according to any one of
Including a first layer and a second layer;
A heat-radiating ceramic, wherein one surface of the first layer is the first surface and one surface of the second layer is the second surface.
1-7. 1-6. In the thermally radioactive ceramic described in
The first layer is a heat radiating ceramic thicker than the second layer.
1-8. 1-1. To 1-5. In the thermally radioactive ceramic according to any one of
A thermal radioactive ceramic in which the porosity gradually increases from the first surface toward the second surface.
1-9. A first layer constituting the first surface;
Comprising a second surface opposite to the first surface, and a second layer made of a material different from the first layer;
The second layer, A a R b Al c O 4, A a R b Ga c O 4, R x Al y O 12, and R x Ga y O compound represented by any one of formula 12 Including
A is one or more elements selected from the group consisting of Ca, Sr, and Ba;
R is one or more elements selected from the group consisting of lanthanoids,
a is 0.9 or more and 1.1 or less, b is 0.9 or more and 1.1 or less, c is 0.9 or more and 1.1 or less, and x is 2.9 or more and 3.1 or less. There is a heat-radiating ceramic in which y is 4.9 to 5.1.
1-10. 1-9. In the thermally radioactive ceramic described in
The first layer is a heat radiating ceramic thinner than the second layer.
1-11. 1-9. Or 1-10. In the thermally radioactive ceramic described in
The thermal radiation ceramic whose content rate of the lanthanoid which has a light emission level in a visible or near-infrared area | region of the said 1st layer is 1 at% or less.
1-12. 1-9. To 1-11. In the thermally radioactive ceramic according to any one of
Each of the first layer and the second layer is a heat-radiating ceramic containing a crystal having a garnet structure.
1-13. 1-1. To 1-12. In the thermally radioactive ceramic according to any one of
A heat-radiating ceramic with the first surface facing a heat source.
1-14. 1-1. To 1-13. A thermal radioactive ceramic according to any one of
A thermophotovoltaic power generation apparatus comprising: a photoelectric conversion cell that converts infrared rays radiated from the thermal radiation ceramic into electric power.
2-1. Ceramic,
A photoelectric conversion cell that converts infrared rays radiated from the ceramic into electric power;
The ceramic has a plate-like structure having a first surface that is one surface and a second surface that is a surface opposite to the first surface;
A first porosity that is a porosity of a region having a predetermined thickness from the first surface of the ceramic and a second porosity that is a porosity of a region having a predetermined thickness from the second surface Rate is different from each other,
The ceramic is at least the second surface, either in the composition formula A a R b Al c O 4 , A a R b Ga c O 4, R x Al y O 12 , and R x Ga y O 12, A compound represented by
A is one or more elements selected from the group consisting of Ca, Sr, and Ba;
R is one or more elements selected from the group consisting of lanthanoids,
a is 0.9 or more and 1.1 or less, b is 0.9 or more and 1.1 or less, c is 0.9 or more and 1.1 or less, and x is 2.9 or more and 3.1 or less. Yes, y is a thermophotovoltaic power generation apparatus having a value of 4.9 or more and 5.1 or less.
2-2. Ceramic,
A photoelectric conversion cell that converts infrared rays radiated from the ceramic into electric power;
The ceramic has thermal radiation characteristics with wavelength selectivity,
A first porosity that is a porosity in a region having a predetermined thickness from the first surface of the ceramic, and a void in a region having a predetermined thickness from a second surface that is a surface opposite to the first surface. A thermophotovoltaic power generator having a second porosity different from the porosity.
2-3. Ceramic,
A photoelectric conversion cell that converts infrared rays radiated from the ceramic into electric power;
The ceramic is a heat radiating ceramic having a plate-like structure having a first surface which is one surface and a second surface which is a surface opposite to the first surface,
Having a first region and a second region;
The porosity of the first region is a first porosity;
The porosity of the second region is a second porosity different from the first porosity,
The thermophotogenicity in which the distance in the thickness direction from the first surface constituting the one surface of the plate-like structure to the first region is smaller than the distance in the thickness direction from the first surface to the second region. Electric power generator.
2-4. 2-1. To 2-3. In the thermophotovoltaic power generator according to any one of
The thermophotovoltaic power generator in which the maximum value of the radiant intensity in the wavelength region of 800 nm to 1100 nm of the ceramic is at least twice the radiant intensity in the wavelength region longer than 1100 nm.
2-5. 2-1. To 2-4. In the thermophotovoltaic power generator according to any one of
The thermophotovoltaic power generation device, wherein the first porosity is 0.5% or more and 10% or less, and the second porosity is 25% or more and 50% or less.
2-6. 2-1. To 2-5. In the thermophotovoltaic power generator according to any one of
The ceramic includes a first layer and a second layer,
A thermophotovoltaic power generation apparatus in which one surface of the first layer is the first surface and one surface of the second layer is the second surface.
2-7. 2-6. In the thermophotovoltaic power generator described in
The first photovoltaic layer is thicker than the second layer.
2-8. 2-1. To 2-5. In the thermophotovoltaic power generator according to any one of
A thermophotovoltaic power generator in which the porosity of the ceramic gradually increases from the first surface toward the second surface.
2-9. Ceramic,
A photoelectric conversion cell that converts infrared rays radiated from the ceramic into electric power;
The ceramic is
A first layer constituting the first surface;
Comprising a second surface opposite to the first surface, and a second layer made of a material different from the first layer;
The second layer, A a R b Al c O 4, A a R b Ga c O 4, R x Al y O 12, and R x Ga y O compound represented by any one of formula 12 Including
A is one or more elements selected from the group consisting of Ca, Sr, and Ba;
R is one or more elements selected from the group consisting of lanthanoids,
a is 0.9 or more and 1.1 or less, b is 0.9 or more and 1.1 or less, c is 0.9 or more and 1.1 or less, and x is 2.9 or more and 3.1 or less. Yes, y is a thermophotovoltaic power generation apparatus having a value of 4.9 or more and 5.1 or less.
2-10. 2-9. In the thermophotovoltaic power generator described in
The first layer is a thermophotovoltaic power generator that is thinner than the second layer.
2-11. 2-9. Or 2-10. In the thermophotovoltaic power generator described in
A thermophotovoltaic power generation device in which the content of a lanthanoid having an emission level in the visible or near infrared region of the first layer is 1 at% or less.
2-12. 2-9. To 2-11. In the thermophotovoltaic power generator according to any one of
Each of the first layer and the second layer is a thermophotovoltaic power generation device including a crystal having a garnet structure.
2-13. 2-1. To 2-12. In the thermophotovoltaic power generator according to any one of
A thermophotovoltaic power generator with the first surface facing a heat source.
3-1. Introducing primary particles into a mold and press-molding at a first pressure;
A method of producing a heat-radiating ceramic, further comprising the step of further introducing the primary particles into the mold and press-molding the primary particles at a second pressure different from the first pressure.
3-2. Introducing primary particles into a mold and press-molding with pressure to obtain a molded body;
Sintering the molded body,
In the step of sintering, manufacturing of a heat-radiating ceramic that is sintered with the temperature of the first surface of the molded body and the temperature of the second surface opposite to the first surface of the molded body being different from each other Method.
3-3. 3-1. Or 3-2. In the method for producing a heat-radiating ceramic according to claim 1,
The primary particles comprise A a R b Al c O 4 , A a R b Ga c O 4, R x Al y O 12, and R x Ga y O compound represented by any one of formula 12 ,
A is one or more elements selected from the group consisting of Ca, Sr, and Ba;
R is one or more elements selected from the group consisting of lanthanoids,
a is 0.9 or more and 1.1 or less, b is 0.9 or more and 1.1 or less, c is 0.9 or more and 1.1 or less, and x is 2.9 or more and 3.1 or less. Yes, y is a manufacturing method of the thermal radiation ceramic which is 4.9 or more and 5.1 or less.
3-4. Introducing and molding the first primary particles into a mold;
Further introducing and molding the second primary particles into the mold,
The first primary particles and the second primary particles are a method for producing a heat-radiating ceramic having different materials.
3-5. 3-4. In the method for producing a heat-radiating ceramic according to claim 1,
Said second primary particles, represented by any of the composition formula A a R b Al c O 4 , A a R b Ga c O 4, R x Al y O 12 , and R x Ga y O 12, Containing a compound,
A is one or more elements selected from the group consisting of Ca, Sr, and Ba;
R is one or more elements selected from the group consisting of lanthanoids,
a is 0.9 or more and 1.1 or less, b is 0.9 or more and 1.1 or less, c is 0.9 or more and 1.1 or less, and x is 2.9 or more and 3.1 or less. Yes, y is a manufacturing method of the thermal radiation ceramic which is 4.9 or more and 5.1 or less.
3-6. 3-4. Or 3-5. In the method for producing a heat-radiating ceramic according to claim 1,
The method for producing a heat-radiating ceramic, wherein the volume of the first primary particles introduced into the mold is smaller than the volume of the second primary particles.
3-7. 3-4. To 3-6. In the method for producing a thermally radioactive ceramic according to any one of
The first primary particles and the second primary particles are each a method for producing a heat-radiating ceramic containing a crystal having a garnet-type structure.

１００ セラミック
１１ 第１層
１２ 第１層
１３ 第２層
１４ 低空孔率層
１６ 第１の領域
１７ 第２の領域
２０ 光電変換セル
１０１ 第１面
１０２ 第２面
２００ 熱光起電力発電装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Ceramic 11 1st layer 12 1st layer 13 2nd layer 14 Low porosity layer 16 1st area | region 17 2nd area | region 20 Photoelectric conversion cell 101 1st surface 102 2nd surface 200 Thermophotovoltaic power generator

Claims (17)

一表面である第１面と、前記第１面の反対側の面である第２面とを有する板状構造を有し、
前記第１面から所定の厚さを有する領域の空孔率である第１空孔率と、前記第２面から所定の厚さを有する領域の空孔率である第２空孔率と、が互いに異なり、
少なくとも前記第２面に、ＡａＲｂＡｌｃＯ４、ＡａＲｂＧａｃＯ４、ＲｘＡｌｙＯ１２、およびＲｘＧａｙＯ１２のいずれかの組成式で表される化合物を含み、
ＡはＣａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群から選択される一以上の元素であり、
Ｒはランタノイドからなる群から選択される一以上の元素であり、
ａは０．９以上１．１以下であり、ｂは０．９以上１．１以下であり、ｃは０．９以上１．１以下であり、ｘは２．９以上３．１以下であり、ｙは４．９以上５．１以下である熱放射性セラミック。 A plate-like structure having a first surface which is one surface and a second surface which is a surface opposite to the first surface;
A first porosity that is a porosity of a region having a predetermined thickness from the first surface, and a second porosity that is a porosity of a region having a predetermined thickness from the second surface; Are different from each other
At least the second surface, A a R b Al c O 4, A a R b Ga c O 4, R x Al y O 12, and R x Ga y O either composition a compound represented by the formula 12 Including
A is one or more elements selected from the group consisting of Ca, Sr, and Ba;
R is one or more elements selected from the group consisting of lanthanoids,
a is 0.9 or more and 1.1 or less, b is 0.9 or more and 1.1 or less, c is 0.9 or more and 1.1 or less, and x is 2.9 or more and 3.1 or less. There is a heat-radiating ceramic in which y is 4.9 or more and 5.1 or less. 波長選択性のある熱放射特性を有し、
第１面から所定の厚さの領域における空孔率である第１空孔率と、前記第１面とは反対側の面である第２面から所定の厚さの領域における空孔率である第２空孔率と、が互いに異なる熱放射性セラミック。 It has thermal radiation characteristics with wavelength selectivity,
A first porosity which is a porosity in a region having a predetermined thickness from the first surface, and a porosity in a region having a predetermined thickness from the second surface which is a surface opposite to the first surface. A heat-radiating ceramic having different second porosity. 一表面である第１面と、前記第１面の反対側の面である第２面とを有する板状構造を有する熱放射性セラミックであって、
第１の領域と第２の領域とを有し、
前記第１の領域の空孔率は第１空孔率であり、
前記第２の領域の空孔率は、前記第１空孔率とは異なる第２空孔率であり、
前記板状構造の一面を構成する第１面から前記第１の領域までの厚さ方向における距離が、前記第１面から前記第２の領域までの厚さ方向における距離よりも小さい、熱放射性セラミック。 A heat-radiating ceramic having a plate-like structure having a first surface that is one surface and a second surface that is the surface opposite to the first surface,
Having a first region and a second region;
The porosity of the first region is a first porosity;
The porosity of the second region is a second porosity different from the first porosity,
Thermal radiation, wherein the distance in the thickness direction from the first surface constituting the one surface of the plate-like structure to the first region is smaller than the distance in the thickness direction from the first surface to the second region ceramic. 請求項１から３のいずれか一項に記載の熱放射性セラミックにおいて、
８００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下の波長領域における放射強度の最大値が、１１００ｎｍより長波長側の波長領域における放射強度の２倍以上である熱放射性セラミック。 The heat-radiating ceramic according to any one of claims 1 to 3,
A thermal radioactive ceramic in which the maximum value of radiation intensity in a wavelength region of 800 nm or more and 1100 nm or less is twice or more of radiation intensity in a wavelength region longer than 1100 nm. 請求項１から４のいずれか一項に記載の熱放射性セラミックにおいて、
前記第１空孔率は０．５％以上１０％以下であり、かつ、前記第２空孔率は２５％以上５０％以下である熱放射性セラミック。 The heat-radiating ceramic according to any one of claims 1 to 4,
The heat-radiating ceramic, wherein the first porosity is 0.5% or more and 10% or less, and the second porosity is 25% or more and 50% or less. 請求項１から５のいずれか一項に記載の熱放射性セラミックにおいて、
第１層と第２層とを含み、
前記第１層の一面が前記第１面であり、前記第２層の一面が前記第２面である熱放射性セラミック。 The heat-radiating ceramic according to any one of claims 1 to 5,
Including a first layer and a second layer;
A heat-radiating ceramic, wherein one surface of the first layer is the first surface and one surface of the second layer is the second surface. 請求項６に記載の熱放射性セラミックにおいて、
前記第１層は前記第２層よりも厚い熱放射性セラミック。 The heat-radiating ceramic according to claim 6,
The first layer is a heat radiating ceramic thicker than the second layer. 請求項１から５のいずれか一項に記載の熱放射性セラミックにおいて、
前記第１面から前記第２面に向かって、空孔率が漸次増加している熱放射性セラミック。 The heat-radiating ceramic according to any one of claims 1 to 5,
A thermal radioactive ceramic in which the porosity gradually increases from the first surface toward the second surface. 第１面を構成する第１層と、
前記第１面とは反対側の第２面を構成し、かつ、前記第１層とは材料が異なる第２層とを含み、
前記第２層は、ＡａＲｂＡｌｃＯ４、ＡａＲｂＧａｃＯ４、ＲｘＡｌｙＯ１２、およびＲｘＧａｙＯ１２のいずれかの組成式で表される化合物を含み、
ＡはＣａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群から選択される一以上の元素であり、
Ｒはランタノイドからなる群から選択される一以上の元素であり、
ａは０．９以上１．１以下であり、ｂは０．９以上１．１以下であり、ｃは０．９以上１．１以下であり、ｘは２．９以上３．１以下であり、ｙは４．９以上５．１以下である熱放射性セラミック。 A first layer constituting the first surface;
Comprising a second surface opposite to the first surface, and a second layer made of a material different from the first layer;
The second layer, A a R b Al c O 4, A a R b Ga c O 4, R x Al y O 12, and R x Ga y O compound represented by any one of formula 12 Including
A is one or more elements selected from the group consisting of Ca, Sr, and Ba;
R is one or more elements selected from the group consisting of lanthanoids,
a is 0.9 or more and 1.1 or less, b is 0.9 or more and 1.1 or less, c is 0.9 or more and 1.1 or less, and x is 2.9 or more and 3.1 or less. There is a heat-radiating ceramic in which y is 4.9 or more and 5.1 or less. 請求項９に記載の熱放射性セラミックにおいて、
前記第１層は、前記第２層よりも薄い熱放射性セラミック。 The heat-radiating ceramic according to claim 9,
The first layer is a heat radiating ceramic thinner than the second layer. 請求項９または１０に記載の熱放射性セラミックにおいて、
前記第１層の、可視または近赤外領域において発光準位を有するランタノイドの含有率が１ａｔ％以下である熱放射性セラミック。 The heat-radiating ceramic according to claim 9 or 10,
The thermal radiation ceramic whose content rate of the lanthanoid which has a light emission level in a visible or near-infrared area | region of the said 1st layer is 1 at% or less. 請求項９から１１のいずれか一項に記載の熱放射性セラミックにおいて、
前記第１層及び前記第２層はいずれもガーネット型構造を有する結晶を含む熱放射性セラミック。 The heat-radiating ceramic according to any one of claims 9 to 11,
Each of the first layer and the second layer is a heat-radiating ceramic containing a crystal having a garnet structure. 請求項１から１２のいずれか一項に記載の熱放射性セラミックにおいて、
前記第１面が熱源に対向する熱放射性セラミック。 The heat-radiating ceramic according to any one of claims 1 to 12,
A heat-radiating ceramic with the first surface facing a heat source. 請求項１から１３のいずれか一項に記載の熱放射性セラミックと、
当該熱放射性セラミックから放射された赤外線を電力に変換する光電変換セルとを備える熱光起電力発電装置。 The heat-radiating ceramic according to any one of claims 1 to 13,
A thermophotovoltaic power generation apparatus comprising: a photoelectric conversion cell that converts infrared rays radiated from the thermal radiation ceramic into electric power. 一次粒子を成形型に導入して第１の圧力でプレス成形する工程と、
前記成形型に前記一次粒子をさらに導入し、前記第１の圧力とは異なる第２の圧力でプレス成形する工程とを含む熱放射性セラミックの製造方法。 Introducing primary particles into a mold and press-molding at a first pressure;
A method of producing a heat-radiating ceramic, further comprising the step of further introducing the primary particles into the mold and press-molding the primary particles at a second pressure different from the first pressure. 一次粒子を成形型に導入して圧力でプレス成形して成形体を得る工程と、
前記成形体を焼結する工程とを含み、
前記焼結する工程では、前記成形体の第１面の温度と前記成形体の前記第１面とは反対側の第２面の温度とを互いに異なる状態にして焼結する熱放射性セラミックの製造方法。 Introducing primary particles into a mold and press-molding with pressure to obtain a molded body;
Sintering the molded body,
In the step of sintering, manufacturing of a heat-radiating ceramic that is sintered with the temperature of the first surface of the molded body and the temperature of the second surface opposite to the first surface of the molded body being different from each other Method. 第１の一次粒子を成形型に導入して成形する工程と、
前記成形型に第２の一次粒子をさらに導入して成形する工程とを含み、
前記第１の一次粒子と前記第２の一次粒子とは材料が互いに異なる熱放射性セラミックの製造方法。 Introducing and molding the first primary particles into a mold;
Further introducing and molding the second primary particles into the mold,
The first primary particles and the second primary particles are a method for producing a heat-radiating ceramic having different materials.
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