新材料

[2808] Thermoelectric Properties of Higher Manganese Silicide Prepared via Reaction Sintering Process

^○近藤宏之¹, 平井伸治², 太田道広³, 葛谷俊博² (1.室蘭工業大学大学院生, 2.室蘭工業大学, 3.産業技術総合研究所)

司会:宇田哲也(京都大学)

Keywords:高マンガンシリサイド, 熱電材料, 反応焼結, 原料粒径

高マンガンシリサイド（以下、HMS）は、低環境負荷かつ資源安定供給性に優れた元素から構成される高温用熱電材料として期待されている。これまで、MnとSiの混合粉末を出発原料に用い、反応焼結のみによりHMS単相の焼結体を作製することを目指し、焼結温度、焼結時間、MnとSi粉末の粒径など焼結条件の最適化を行った。とくに、粒径については、Mnよりも粒径が大きいSi粉末を用いることにより、Si−Mn二元系状態図においてSi側から順に化合物を生成することにした。その結果、焼結条件を1273 K、3.6 ksとし、平均粒径1.5μmのMn粉末と平均粒径75μmのSi粉末とを組み合わせた場合、光学顕微鏡により微細なSiの残存が確認されたもののX線的にHMS単相の焼結体が得られた。本研究では、この相対密度が92.3 %の焼結体のZT値を測定した。その結果、813 Kにおいて0.33であった。また、Siの残存を減らすために、SiとMn粉末の配合比の微調整、さらには焼結体の相対密度を向上させるために最初に焼結した焼結体を粉砕して、再び焼結する二次焼結を行い、ZT値の向上を図った。