新材料

[3109] 反応焼結法によるテトラへドライト型Cu₁₂Sb₄S₁₃焼結体の作製

^〇朝倉貴一¹, Fan Haotian², Liang Li¹, 平井伸治³, 中村英次³, 太田道広⁴, 葛谷俊博³ (1.室工大(院生）, 2.室工大（研究生）, 3.室工大, 4.産総研)

キーワード：安四面銅鉱, 熱電材料, 反応焼結

Cu、Ni、Sb、Snを封管中で加熱後、真空中でアニール、さらに粉砕したものを焼結したCuをわずかにNiで置換した安四面銅鉱（テトラへドライト）型Cu₁₂Sb₄S₁₃が、結晶構造に起因した低い格子熱伝導率により400℃付近において比較的高い無次元性能指数（ZT）を示すことが報告されている。さらには天然に産出した安四面銅鉱の粉砕粉にCu₁₂Sb₄S₁₃粉末を加えて焼結しただけの焼結体でさえも、ZT＝1に達するものがある。本研究では、Cu₁₂Sb₄S₁₃焼結体を作製することを目的とした。パルス通電焼結装置を用いたCu₂SとSb₂S₃とCuの反応焼結と粉砕を繰り返すことにより合成し、原料粉末の混合比、焼結温度、焼結時間など作製条件の最適化を行った。