Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP2017168609A - Thermoelectric conversion element, thermoelectric conversion module, and thermoelectric conversion system - Google Patents

Thermoelectric conversion element, thermoelectric conversion module, and thermoelectric conversion system Download PDF

Info

Publication number
JP2017168609A
JP2017168609A JP2016051978A JP2016051978A JP2017168609A JP 2017168609 A JP2017168609 A JP 2017168609A JP 2016051978 A JP2016051978 A JP 2016051978A JP 2016051978 A JP2016051978 A JP 2016051978A JP 2017168609 A JP2017168609 A JP 2017168609A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thermoelectric conversion
plating layer
plating
composition
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016051978A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
革 聶
Ge NIE
革 聶
健司 向山
Kenji Mukoyama
健司 向山
健稔 富田
Taketoshi Tomita
健稔 富田
篤郎 住吉
Atsuro SUMIYOSHI
篤郎 住吉
孝洋 越智
Takahiro Ochi
孝洋 越智
尚吾 鈴木
Shogo Suzuki
尚吾 鈴木
昌晃 菊地
Masaaki Kikuchi
昌晃 菊地
俊清 郭
Junqing Guo
俊清 郭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Co Ltd filed Critical Furukawa Co Ltd
Priority to JP2016051978A priority Critical patent/JP2017168609A/en
Publication of JP2017168609A publication Critical patent/JP2017168609A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)

Abstract


【課題】充填スクッテルダイト構造のSb含有熱電変換材料と整合し、作動などにより温度が大幅に変化しても熱電変換材料と電極部材との接合面における構成成分の拡散を防止することができ、良好な発電特性を維持できる熱電変換素子を提供する。
【解決手段】充填スクッテルダイト構造を有し、Sbを含有する熱電変換材料からなる熱電変換部材と、前記熱電変換部材に接して設けられ、Cr、Mo、およびWのうち少なくとも1種の元素を含み、0.1μm以上500μm以下の厚みを有する、メッキ層と、を含む熱電変換素子。
【選択図】図1

Matching with a Sb-containing thermoelectric conversion material having a filled skutterudite structure, it is possible to prevent diffusion of constituent components at the joint surface between the thermoelectric conversion material and an electrode member even if the temperature changes greatly due to operation or the like. A thermoelectric conversion element capable of maintaining good power generation characteristics is provided.
A thermoelectric conversion member having a filled skutterudite structure and made of a thermoelectric conversion material containing Sb; and provided in contact with the thermoelectric conversion member; at least one element selected from Cr, Mo, and W And a plated layer having a thickness of 0.1 μm or more and 500 μm or less.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、熱電変換素子、熱電変換モジュール、および熱電変換システムに関する。   The present invention relates to a thermoelectric conversion element, a thermoelectric conversion module, and a thermoelectric conversion system.

近年、環境負荷の低減が世界的規模で推進される傾向にある。エネルギーの効率的利用促進の一環として、熱機関などから発生する廃熱を回収し、電気へ変換する技術として、熱電変換モジュールが盛んに研究開発されている。熱電変換モジュールは、熱エネルギーを電気エネルギーに、あるいは電気エネルギーを熱エネルギーに直接変換できる装置である。熱電変換モジュールは、p型熱電変換部材とn型熱電変換部材とから構成され、一般的には複数のp型熱電変換部材とn型熱電変換部材とが交互に電気的に直列に接続された構造を備える。特に、発電用途の熱電変換モジュールは、異種導電体を接合した一端と他端との温度差により起電力を生ずるというゼーベック効果を利用している。かかる熱電変換モジュールにおいては、p型熱電変換部材とn型熱電変換部材とを接続した一端を高温部、他端を低温部にして両端に温度差が付けられている。   In recent years, there has been a tendency to reduce environmental impact on a global scale. As part of promoting the efficient use of energy, thermoelectric conversion modules have been actively researched and developed as a technology for recovering waste heat generated from heat engines and converting it into electricity. A thermoelectric conversion module is a device that can directly convert thermal energy into electrical energy or electrical energy into thermal energy. The thermoelectric conversion module includes a p-type thermoelectric conversion member and an n-type thermoelectric conversion member. In general, a plurality of p-type thermoelectric conversion members and n-type thermoelectric conversion members are alternately electrically connected in series. Provide structure. In particular, thermoelectric conversion modules for power generation use the Seebeck effect in which an electromotive force is generated due to a temperature difference between one end and the other end where different kinds of conductors are joined. In such a thermoelectric conversion module, one end where the p-type thermoelectric conversion member and the n-type thermoelectric conversion member are connected is a high temperature portion and the other end is a low temperature portion, and a temperature difference is given to both ends.

熱電変換材料の性質は、性能指数Zによって評価される。性能指数Zとは、ゼーベック係数S、熱伝導率κ及び電気抵抗率ρを用いた以下の式(1)によって表される。
Z=S/(κρ) ・・・式(1)
また、熱電変換材料の性質は、性能指数Zと温度Tとの積によって評価されることがある。この場合には、式(1)の両辺に温度T(ここで、Tは絶対温度)を乗じて以下の式(2)とする。
ZT=ST/(κρ) ・・・式(2)
式(2)に示したZTは無次元性能指数と呼ばれ、熱電変換材料の性能を示す指標になる。熱電変換材料は、このZTの値が大きいほど、その温度Tにおける熱電性能が高いことになる。式(1)および式(2)から、優れた熱電変換材料とは、性能指数Zの値を大きくできる材料、すなわちゼーベック係数Sが大きく、熱伝導率κおよび電気抵抗率ρが小さい材料である。
The property of the thermoelectric conversion material is evaluated by the figure of merit Z. The figure of merit Z is represented by the following formula (1) using the Seebeck coefficient S, the thermal conductivity κ, and the electrical resistivity ρ.
Z = S 2 / (κρ) (1)
Moreover, the property of the thermoelectric conversion material may be evaluated by the product of the figure of merit Z and the temperature T. In this case, the following equation (2) is obtained by multiplying both sides of the equation (1) by a temperature T (where T is an absolute temperature).
ZT = S 2 T / (κρ) (2)
ZT shown in Formula (2) is called a dimensionless figure of merit and serves as an index indicating the performance of the thermoelectric conversion material. The thermoelectric conversion material has higher thermoelectric performance at the temperature T as the ZT value is larger. From the formulas (1) and (2), an excellent thermoelectric conversion material is a material that can increase the value of the figure of merit Z, that is, a material that has a large Seebeck coefficient S and a small thermal conductivity κ and electrical resistivity ρ. .

また、電気的な観点から熱電変換材料の性能を評価する場合、次式(3)で表される出力因子Pを用いる場合がある。
P=S/ρ ・・・式(3)
Moreover, when evaluating the performance of the thermoelectric conversion material from an electrical viewpoint, the output factor P represented by following Formula (3) may be used.
P = S 2 / ρ Formula (3)

熱電変換材料の最大変換効率ηmaxは、以下の式(4)で表される。
ηmax={(T−T)/T}{(M−1)/(M+(T/T))} ・・・式(4)
式(4)のMは、以下の式(5)によって表される。ここでTは熱電変換材料の高温端の温度、Tは低温端の温度である。
M={1+Z(T+T)/2}−0.5 ・・・式(5)
上記の式(1)〜(5)から、熱電変換材料の熱電変換効率は、性能指数及び高温端と低温端との温度差が大きいほど、向上することが分かる。
The maximum conversion efficiency η max of the thermoelectric conversion material is represented by the following formula (4).
η max = {(T h −T c ) / T h } {(M−1) / (M + (T c / T h ))} Equation (4)
M in the equation (4) is represented by the following equation (5). Here, Th is the temperature at the high temperature end of the thermoelectric conversion material, and T c is the temperature at the low temperature end.
M = {1 + Z (T h + T c ) / 2} −0.5 (5)
From the above formulas (1) to (5), it can be seen that the thermoelectric conversion efficiency of the thermoelectric conversion material improves as the performance index and the temperature difference between the high temperature end and the low temperature end increase.

熱電変換材料として今まで研究されてきた代表的なものには、BiTe、PbTe、AgSbTe−GeTe、SiGe、(Ti、Zr、Hf)NiSn、CoSbを代表とするスクッテルダイト及び充填スクッテルダイト化合物、ZnSb、FeSi、NaCo酸化物、CaCo酸化物などがある。 Typical examples of thermoelectric conversion materials that have been studied so far include Bi 2 Te 3 , PbTe, AgSbTe 2 -GeTe, SiGe, skutterudites represented by (Ti, Zr, Hf) NiSn, CoSb 3 and Examples include filled skutterudite compounds, Zn 4 Sb 3 , FeSi 2 , NaCo 2 O 4 oxide, and Ca 3 Co 4 O 9 oxide.

中でも、300℃〜600℃の中温領域で使用可能な充填スクッテルダイト構造のSb含有合金が、この温度域で高い熱電変換性能を有するため注目されている。充填スクッテルダイト型熱電変換材料を使用して熱電変換モジュールを製作することができれば、従来のBiTe等の熱電変換材料が用いられている熱電変換モジュールよりもさらに高い温度域において変換効率の高いモジュールの使用が可能となる。 Among them, an Sb-containing alloy having a filled skutterudite structure that can be used in an intermediate temperature range of 300 ° C. to 600 ° C. has attracted attention because of its high thermoelectric conversion performance in this temperature range. If a thermoelectric conversion module can be manufactured using a filled skutterudite-type thermoelectric conversion material, the conversion efficiency in a higher temperature range than a thermoelectric conversion module using a conventional thermoelectric conversion material such as Bi 2 Te 3 is used. High module can be used.

一方、熱電変換部材を使用して熱電変換モジュールを作製する場合、p型、n型の各熱電変換部材と電極部材とを高温部および、低温部で接合する必要がある。300℃〜600℃の中温領域で使用可能な熱電変換モジュールを製作するには、p型の熱電変換部材とn型の熱電変換部材を連結する電極部材の材料の選択および、接合法が重要な課題であった。これは、熱電変換部材と電極部材とが接している面において、電極部材に含まれる元素が熱電変換部材に拡散することによって熱電変換部材の熱電変換性能が劣化したり、または熱電変換部材に含まれる元素が電極部材に拡散することによって電極部材の機械的特性または電気的特性が劣化し、熱電変換モジュールの発電性能が低下する場合があるためである。   On the other hand, when producing a thermoelectric conversion module using a thermoelectric conversion member, it is necessary to join each p-type and n-type thermoelectric conversion member and an electrode member at a high temperature part and a low temperature part. In order to manufacture a thermoelectric conversion module that can be used in the intermediate temperature region of 300 ° C. to 600 ° C., selection of the material of the electrode member that connects the p-type thermoelectric conversion member and the n-type thermoelectric conversion member and the joining method are important. It was a challenge. This is because the element contained in the electrode member diffuses into the thermoelectric conversion member on the surface where the thermoelectric conversion member and the electrode member are in contact with each other, or the thermoelectric conversion performance of the thermoelectric conversion member deteriorates or is included in the thermoelectric conversion member. This is because the mechanical characteristics or electrical characteristics of the electrode member may deteriorate due to the diffusion of the element to be diffused into the electrode member, and the power generation performance of the thermoelectric conversion module may be reduced.

このような熱電変換部材と電極部材との接触面における元素の拡散を防止するために、熱電変換部材と電極部材との間に拡散防止層を設けた熱電変換装置が提案されている(特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4)。   In order to prevent such diffusion of elements on the contact surface between the thermoelectric conversion member and the electrode member, there has been proposed a thermoelectric conversion device in which a diffusion prevention layer is provided between the thermoelectric conversion member and the electrode member (Patent Literature). 1, Patent Document 2, Patent Document 3, Patent Document 4).

特許文献1および引用文献2に記載の熱電変換装置は、ビスマス(Bi)、テルル(Te)、アンチモン(Sb)およびセレン(Se)のうち少なくとも2種の元素を含む熱電変換素子に、拡散防止層が設けられている。この拡散防止層は、イオンプレーティング法により成膜されている。   The thermoelectric conversion device described in Patent Document 1 and Cited Document 2 is a diffusion prevention device for a thermoelectric conversion element containing at least two elements of bismuth (Bi), tellurium (Te), antimony (Sb), and selenium (Se). A layer is provided. This diffusion prevention layer is formed by an ion plating method.

引用文献3に記載の熱電変換装置は、Bi−Sb−Teを含む熱電変換素子に、Cu−Te、Cu−Bi、Ni−Te、Ni−Bi等の合金層がメッキ法により形成されている。   In the thermoelectric conversion device described in the cited document 3, an alloy layer of Cu—Te, Cu—Bi, Ni—Te, Ni—Bi, or the like is formed on a thermoelectric conversion element containing Bi—Sb—Te by a plating method. .

特許文献4に記載の熱電変換装置は、スクッテルダイト構造、充填スクッテルダイト構造、ホイスラー構造、ハーフホイスラー構造またはクレスレート構造の熱電変換部材の表面に、メッキまたはスパッタリングにより拡散防止層が設けられている。拡散防止層を形成する物質として、酸化銅、窒化アルミニウム、スクッテルダイト型結晶構造を有するコバルトアンチアンチモナイド化合物等が使用されている。   In the thermoelectric conversion device described in Patent Document 4, a diffusion prevention layer is provided by plating or sputtering on the surface of a thermoelectric conversion member having a skutterudite structure, a filled skutterudite structure, a Heusler structure, a half-Heusler structure, or a crestrate structure. ing. Copper oxide, aluminum nitride, cobalt antiantimonide compounds having a skutterudite type crystal structure, and the like are used as a material for forming the diffusion prevention layer.

特開2015−50272号Japanese Patent Laying-Open No. 2015-50272 特開2015−50273号Japanese Patent Laying-Open No. 2015-50273 特開2014−197660号JP 2014-197660 A 特許第4686171号Patent No. 4686171

充填スクッテルダイト構造のSb含有熱電変換部材は、300℃〜600℃の中温領域で高い熱電変換性能を示すものの、熱電変換部材の構成成分であるアンチモン(Sb)と、電極部材の構成成分、または電極を接合するために用いられるロウ材またはペースト材の成分とが反応し、熱電変換性能が劣化する場合があった。また、充填スクッテルダイト構造のSb含有熱電変換部材は、スクッテルダイト構造等のほかの合金に比べ比較的大きな熱膨張係数を有するため、拡散防止層の密着性が不十分な場合があった。   The Sb-containing thermoelectric conversion member having a filled skutterudite structure exhibits high thermoelectric conversion performance in an intermediate temperature region of 300 ° C. to 600 ° C., but antimony (Sb), which is a component of the thermoelectric conversion member, and a component of the electrode member, Or the component of the brazing material or the paste material used for joining the electrodes may react to deteriorate the thermoelectric conversion performance. In addition, the Sb-containing thermoelectric conversion member having a filled skutterudite structure has a relatively large coefficient of thermal expansion compared to other alloys such as a skutterudite structure, and thus the adhesion of the diffusion preventing layer may be insufficient. .

本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、充填スクッテルダイト構造のSb含有熱電変換部材と整合し、作動などにより温度が大幅に変化しても熱電変換部材と電極部材との接合面における構成成分の拡散を防止することができ、良好な発電特性を維持できる熱電変換素子を提供するものである。   The present invention has been made in view of the problems as described above, and is consistent with the Sb-containing thermoelectric conversion member having a filled skutterudite structure, and the thermoelectric conversion member and the electrode member It is possible to provide a thermoelectric conversion element capable of preventing the diffusion of constituent components on the bonding surface of the glass and maintaining good power generation characteristics.

本発明によれば、充填スクッテルダイト構造を有し、Sbを含有する熱電変換材料からなる熱電変換部材と、前記熱電変換部材に接して設けられ、Cr、Mo、およびWのうち少なくとも1種の元素を含み、0.1μm以上500μm以下の厚みを有する、メッキ層と、を含む熱電変換素子が提供される。   According to the present invention, a thermoelectric conversion member having a filled skutterudite structure and made of a thermoelectric conversion material containing Sb, and provided in contact with the thermoelectric conversion member, at least one of Cr, Mo, and W is provided. And a plated layer having a thickness of 0.1 μm or more and 500 μm or less.

また、本発明によれば、熱電変換部材と、電極部材と、前記熱電変換部材と前記電極部材との間に設けられた拡散防止層とを含む、熱電変換モジュールであって、
前記熱電変換部材が、充填スクッテルダイト構造を有し、Sbを含有する熱電変換材料からなり、
前記拡散防止層が、前記熱電変換部材に接して設けられ、Cr、Mo、およびWのうち少なくとも1種の元素を含み、0.1μm以上500μm以下の厚みを有する、メッキ層である、熱電変換モジュールが提供される。
According to the present invention, there is provided a thermoelectric conversion module including a thermoelectric conversion member, an electrode member, and a diffusion prevention layer provided between the thermoelectric conversion member and the electrode member,
The thermoelectric conversion member has a filled skutterudite structure and is made of a thermoelectric conversion material containing Sb,
The diffusion prevention layer is a plating layer that is provided in contact with the thermoelectric conversion member and includes at least one element of Cr, Mo, and W, and has a thickness of 0.1 μm or more and 500 μm or less. A module is provided.

また、本発明によれば、熱電変換部材と、電極部材と、前記熱電変換部材と前記電極部材との間に設けられた拡散防止層と、電流取出手段とを備える、熱電変換システムであって、
前記熱電変換部材が、充填スクッテルダイト構造を有し、Sbを含有する熱電変換材料からなり、
前記拡散防止層が、前記熱電変換部材に接して設けられ、Cr、Mo、およびWのうち少なくとも1種の元素を含み、0.1μm以上500μm以下の厚みを有する、メッキ層である、熱電変換システムが提供される。
Moreover, according to the present invention, there is provided a thermoelectric conversion system including a thermoelectric conversion member, an electrode member, a diffusion prevention layer provided between the thermoelectric conversion member and the electrode member, and a current extraction unit. ,
The thermoelectric conversion member has a filled skutterudite structure and is made of a thermoelectric conversion material containing Sb,
The diffusion prevention layer is a plating layer that is provided in contact with the thermoelectric conversion member and includes at least one element of Cr, Mo, and W, and has a thickness of 0.1 μm or more and 500 μm or less. A system is provided.

本発明によれば、熱電変換特性に優れるとともに、良好な熱電変換特性を維持できる熱電変換素子、および良好な熱電変換特性および発電特性を維持できる熱電変換モジュールおよび熱電変換システムが提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being excellent in a thermoelectric conversion characteristic, the thermoelectric conversion element which can maintain a favorable thermoelectric conversion characteristic, and the thermoelectric conversion module and thermoelectric conversion system which can maintain a favorable thermoelectric conversion characteristic and electric power generation characteristic are provided.

本実施形態にかかる熱電変換モジュールの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the thermoelectric conversion module concerning this embodiment.

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。なお、すべての図面において同様な構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in all drawings, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and description is abbreviate | omitted suitably.

図1は、本実施形態にかかる熱電変換素子が用いられた熱電変換モジュールの一例を示す模式図である。図1において、熱電変換モジュールは、熱電変換部材であるp型熱電変換部材1およびn型熱電変換部材2、高温側メッキ層5および低温側メッキ層6、ならびに高温側電極3および低温側電極4を備える。これらのメッキ層5および6が、拡散防止層として機能する。   FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a thermoelectric conversion module in which the thermoelectric conversion element according to the present embodiment is used. 1, the thermoelectric conversion module includes a p-type thermoelectric conversion member 1 and an n-type thermoelectric conversion member 2, which are thermoelectric conversion members, a high-temperature side plating layer 5 and a low-temperature side plating layer 6, and a high-temperature side electrode 3 and a low-temperature side electrode 4. Is provided. These plated layers 5 and 6 function as a diffusion preventing layer.

本願明細書において、熱電変換素子は、熱電変換部材1または2と、メッキ層5または6とを含む構成を指す。また、熱電変換システムは、図1に示される熱電変換モジュールにおいて、さらに電流取出手段(図示せず)を備えた構成を指す。ここで、電流取出手段は、図1に示される2つの低温側電極4に電気的に接続される。   In the present specification, the thermoelectric conversion element indicates a configuration including the thermoelectric conversion member 1 or 2 and the plating layer 5 or 6. In addition, the thermoelectric conversion system indicates a configuration in which the thermoelectric conversion module shown in FIG. 1 is further provided with a current extraction means (not shown). Here, the current extraction means is electrically connected to the two low temperature side electrodes 4 shown in FIG.

本実施形態にかかる熱電変換素子は、充填スクッテルダイト構造を有し、Sbを含有する熱電変換材料からなる熱電変換部材と、熱電変換部材に接して設けられたメッキ層を備える。このメッキ層は、Cr、Mo、およびWのうち少なくとも1種の元素を含み、0.1μm以上500μm以下の厚みを有する。   The thermoelectric conversion element according to this embodiment has a filled skutterudite structure, and includes a thermoelectric conversion member made of a thermoelectric conversion material containing Sb, and a plating layer provided in contact with the thermoelectric conversion member. This plating layer contains at least one element of Cr, Mo, and W, and has a thickness of 0.1 μm or more and 500 μm or less.

一実施形態において、充填スクッテルダイト構造を有するSb含有熱電変換材料は、好ましくは、R(0<r≦1、3≦t≦5、0<x≦15)で表される材料であり、
Rは、希土類元素、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素、および第13族元素であり、
Tは遷移金属元素であり、
Xは、Sbである。
In one embodiment, the Sb-containing thermoelectric conversion material having a filled skutterudite structure is preferably represented by R r T t X x (0 <r ≦ 1, 3 ≦ t ≦ 5, 0 <x ≦ 15). Material,
R is a rare earth element, an alkali metal element, an alkaline earth metal element, and a Group 13 element;
T is a transition metal element,
X is Sb.

ここで、希土類元素としては、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、およびLuが挙げられる。
アルカリ金属元素としては、Li、Na、K、Rb、Cs、およびFrが挙げられる。
アルカリ土類金属元素としては、Ca、Sr、およびBaが挙げられる。
第13族元素としては、B、Al、Ga、In、およびTlが挙げられる。
遷移金属元素としては、好ましくは、Fe、Co、およびNiが挙げられる。
Here, examples of the rare earth element include Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu.
Examples of the alkali metal element include Li, Na, K, Rb, Cs, and Fr.
Examples of the alkaline earth metal element include Ca, Sr, and Ba.
Examples of Group 13 elements include B, Al, Ga, In, and Tl.
As a transition metal element, Preferably, Fe, Co, and Ni are mentioned.

本発明で用いられる熱電変換材料は、Sbを含有する。Sb含有熱電変換材料は、Cr、Mo、またはWを含有するメッキ層と組み合わせた場合、Sbがメッキ層を通過することができないため、他の部材へのSb拡散が防止される。   The thermoelectric conversion material used in the present invention contains Sb. When the Sb-containing thermoelectric conversion material is combined with a plating layer containing Cr, Mo, or W, Sb cannot pass through the plating layer, so that Sb diffusion to other members is prevented.

このような構造を有する熱電変換材料は、溶解法、急冷凝固法(ガスアトマイズ、水アトマイズ、遠心アトマイズ、単ロール法、双ロール法)、メカニカルアロイング法(ボールミル法)、または単結晶育成法などと、ホットプレス法、加熱焼結法、放電プラズマ成型法、または熱処理法などを組み合わせることによって作製することができる。しかしながら、充填スクッテルダイト構造が得られる限り、製法としては特に上記に限定されない。   Thermoelectric conversion materials having such a structure include dissolution methods, rapid solidification methods (gas atomization, water atomization, centrifugal atomization, single roll method, twin roll method), mechanical alloying method (ball mill method), or single crystal growth method, etc. And a hot press method, a heat sintering method, a discharge plasma molding method, a heat treatment method, or the like. However, as long as a filled skutterudite structure is obtained, the production method is not particularly limited to the above.

本実施形態にかかる熱電変換材料の具体的な合成方法の例としては以下の(i)〜(iii)がある。   Examples of specific methods for synthesizing the thermoelectric conversion material according to the present embodiment include the following (i) to (iii).

(i)溶解法と熱処理法とを組み合わせた例。
所定比率で純金属の原料をカーボン坩堝に入れ、不活性ガス雰囲気中において、電気炉加熱によって1200℃まで加熱溶解する。5時間保持した後、900℃で6時間、引き続いて800℃で12時間、700℃で24時間、さらに600℃で12時間保持する。その後、室温まで冷却することにより、目的の熱電変換材料を得ることができる。
(I) An example in which a dissolution method and a heat treatment method are combined.
Pure metal raw material is put in a carbon crucible at a predetermined ratio, and heated and melted to 1200 ° C. by heating in an electric furnace in an inert gas atmosphere. After holding for 5 hours, hold at 900 ° C. for 6 hours, subsequently at 800 ° C. for 12 hours, at 700 ° C. for 24 hours, and further at 600 ° C. for 12 hours. Then, the target thermoelectric conversion material can be obtained by cooling to room temperature.

(ii)溶解法と放電プラズマ成型法とを組み合わせた例。
所定比率で純金属の原料をカーボン坩堝に入れ、不活性ガス雰囲気中において、1200℃まで加熱溶解し、5時間保持した後、水急冷する。水急冷した材料を700℃まで加熱し、24時間保持した後、室温まで冷却し、目的のインゴットを得る。このインゴット原料を粉砕し、粉末をカーボンダイスに入れ、真空もしくは不活性ガス雰囲気中において、60MPaの圧力の下でパルス電流をかけながら500〜750℃の温度まで加熱する。10分間保持した後、室温まで冷却することで目的の熱電変換材料を得ることができる。
(Ii) An example in which a melting method and a discharge plasma molding method are combined.
Pure metal raw material is put in a carbon crucible at a predetermined ratio, heated to 1200 ° C. in an inert gas atmosphere, held for 5 hours, and then rapidly cooled with water. The water-quenched material is heated to 700 ° C. and held for 24 hours, and then cooled to room temperature to obtain the desired ingot. This ingot raw material is pulverized, and the powder is put into a carbon die and heated to a temperature of 500 to 750 ° C. while applying a pulse current under a pressure of 60 MPa in a vacuum or an inert gas atmosphere. After holding for 10 minutes, the target thermoelectric conversion material can be obtained by cooling to room temperature.

(iii)メカニカルアロイング法と放電プラズマ成型法とを組み合わせた例。
まず、不活性ガス雰囲気中において、所定比率で純金属粉末をアルミナ容器の中に入れ、アルミナボールと混合する。次いで、メカニカルアロイングを24時間行い、原料粉末を得る。この粉末をカーボンダイスに入れ、真空もしくは不活性ガス雰囲気中において、60MPaの圧力の下でパルス電流をかけながら500〜750℃の温度まで加熱し、10分間保持する。その後、室温まで冷却することにより、目的の熱電変換材料を得ることができる。
(Iii) An example in which a mechanical alloying method and a discharge plasma molding method are combined.
First, pure metal powder is put into an alumina container at a predetermined ratio in an inert gas atmosphere and mixed with alumina balls. Next, mechanical alloying is performed for 24 hours to obtain a raw material powder. This powder is put into a carbon die, heated to a temperature of 500 to 750 ° C. while applying a pulse current under a pressure of 60 MPa in a vacuum or an inert gas atmosphere, and held for 10 minutes. Then, the target thermoelectric conversion material can be obtained by cooling to room temperature.

上記(i)〜(iii)何れの合成方法を用いた場合も、得られた熱電変換材料は充填スクッテルダイト構造を有することが粉末X線回折によって確認された。そして、そのゼーベック係数S、電気抵抗率ρ、熱伝導率κと温度Tとの関係を測定し、無次元性能指数ZTの温度依存性を調べた。その結果、温度の上昇と共にZTが大きくなり、室温〜600℃の温度範囲でZTは1.0〜1.3に達する。     Even when any of the synthesis methods (i) to (iii) was used, it was confirmed by powder X-ray diffraction that the obtained thermoelectric conversion material had a filled skutterudite structure. Then, the relationship between the Seebeck coefficient S, electrical resistivity ρ, thermal conductivity κ, and temperature T was measured, and the temperature dependence of the dimensionless figure of merit ZT was examined. As a result, ZT increases with increasing temperature, and ZT reaches 1.0 to 1.3 in the temperature range of room temperature to 600 ° C.

p型熱電変換材料としては、(La、Ce、Pr)0.5〜0.9Ba0.01〜0.1Ga0.05〜0.20Ti0.05〜0.2Fe2.5〜4.0Co0〜1.5Sb11〜13の組成を有する化合物が好ましい。 As a p-type thermoelectric conversion material, (La, Ce, Pr) 0.5 to 0.9 Ba 0.01 to 0.1 Ga 0.05 to 0.20 Ti 0.05 to 0.2 Fe 2.5 Compounds having a composition of ˜4.0 Co 0-1.5 Sb 11-13 are preferred.

n型熱電変換材料としては、(Yb、La、Ce)0.05〜0.3Ca0.01〜0.2Al0〜0.2Ga0〜0.2In0〜0.3Fe0〜0.5Co3.5〜4Sb11〜13の組成を有する化合物が好ましい。 The n-type thermoelectric conversion material, (Yb, La, Ce) 0.05~0.3 Ca 0.01~0.2 Al 0~0.2 Ga 0~0.2 In 0~0.3 Fe 0 Compounds having a composition of ˜0.5 Co 3.5-4 Sb 11-13 are preferred.

メッキ層は、上記熱電変換材料の表面の少なくとも一部に、メッキ法により成膜される。メッキ層は、Cr−Fe、Cr−Co、Cr−Ni、Mo−Fe、Mo−Co、Mo−Ni、W−Fe、W−Co、W−Niからなる群より選択される少なくとも1種の合金からなることが好ましい。
これらの合金からなるメッキ層を拡散防止層として使用した場合、熱電変換材料に含まれるSbがメッキ層を通過することができず、電極部材等の部材へのSb拡散が防止される。メッキ層として使用するのに特に好ましい合金は、Cr、Mo、またはWが0wt%より大きく80wt%以下の組成を有する合金である。
The plating layer is formed by plating on at least a part of the surface of the thermoelectric conversion material. The plating layer is at least one selected from the group consisting of Cr—Fe, Cr—Co, Cr—Ni, Mo—Fe, Mo—Co, Mo—Ni, W—Fe, W—Co, and W—Ni. It is preferably made of an alloy.
When a plated layer made of these alloys is used as a diffusion preventing layer, Sb contained in the thermoelectric conversion material cannot pass through the plated layer, and Sb diffusion to members such as electrode members is prevented. A particularly preferred alloy for use as the plating layer is an alloy having a composition of Cr, Mo, or W greater than 0 wt% and not greater than 80 wt%.

メッキ層は、各々異なる合金からなる2層以上のメッキ層を含んでいてもよい。各メッキ層を構成する金属または合金としては、Cr、Cr−Fe、Cr−Co、Cr−Ni、Mo−Fe、Mo−Co、Mo−Ni、W−Fe、W−Co、W−Niから選択される金属または合金を使用することができる。   The plating layer may include two or more plating layers made of different alloys. Examples of the metal or alloy constituting each plating layer include Cr, Cr—Fe, Cr—Co, Cr—Ni, Mo—Fe, Mo—Co, Mo—Ni, W—Fe, W—Co, and W—Ni. The selected metal or alloy can be used.

または、メッキ層は、Cr、Mo、W、Fe、Co、およびNiからなる群より選択される3種の元素からなる三元合金から構成されてもよい。あるいは、メッキ層は、これらの金属から選択される3種以上の元素から構成されていてもよい。   Or a plating layer may be comprised from the ternary alloy which consists of 3 types of elements selected from the group which consists of Cr, Mo, W, Fe, Co, and Ni. Or the plating layer may be comprised from 3 or more types of elements selected from these metals.

メッキ層を作製するためのメッキ法は、当該分野で通常使用される技術が使用され得る。本実施形態において、メッキ層の厚みは、0.1μm以上500μm以下である。メッキ層の厚みは、より好ましくは10μm以上300μm以下であり、さらに好ましくは50μm以上200μm以下である。このような厚みのメッキ層とすることにより、メッキ層の厚みは、メッキ法の実施時間を調整することにより上記範囲内で適宜調整することができる。また、メッキ法を用いることにより、得られるメッキ層の組成の調整、厚みの調整が容易である。さらに、組成や厚み等がなだらかに変化する傾斜材とすることも可能である。また、メッキ法により、合金からなる層を、圧延板と比較して低コストで作製することができる。   As a plating method for producing the plating layer, a technique usually used in this field can be used. In this embodiment, the thickness of the plating layer is 0.1 μm or more and 500 μm or less. The thickness of the plating layer is more preferably 10 μm or more and 300 μm or less, and further preferably 50 μm or more and 200 μm or less. By setting it as the plating layer of such thickness, the thickness of a plating layer can be suitably adjusted within the said range by adjusting the implementation time of a plating method. In addition, by using a plating method, it is easy to adjust the composition and thickness of the resulting plating layer. Furthermore, it is also possible to use an inclined material in which the composition, thickness, etc. change gently. Moreover, the layer which consists of an alloy can be produced at low cost by a plating method compared with a rolled sheet.

メッキ層を成膜するために使用されるメッキ法は、好ましくは、電解メッキ法である。電解メッキ法を用いることにより、組成および厚みの調節が容易であるとともに、低コストでメッキ層を作製することができる。   The plating method used to form the plating layer is preferably an electrolytic plating method. By using the electrolytic plating method, the composition and thickness can be easily adjusted, and a plating layer can be produced at low cost.

一実施形態において、メッキ層は、線膨張係数がなだらかに変化する傾斜材とすることができる。傾斜材は、メッキ法を用いる公知の方法で作製することができる。   In one embodiment, the plating layer can be a graded material with a gently changing linear expansion coefficient. The inclined material can be produced by a known method using a plating method.

本実施形態において、上記の熱電変換素子と電極部材とを、メッキ層を介して接合することにより熱電変換モジュールが作製される。メッキ層により、熱電変換材料と電極部材との間の構成成分の拡散が防止される。詳細には、熱電変換材料の構成成分が電極部材に拡散することが防止され、熱電変換材料の熱電変換特性が維持されるとともに、電極部材の発電性能が維持され得る。また、メッキ層の厚みが上記範囲であることにより、メッキ層の拡散防止能が維持される。   In the present embodiment, the thermoelectric conversion module is manufactured by joining the thermoelectric conversion element and the electrode member via a plating layer. The plating layer prevents diffusion of constituent components between the thermoelectric conversion material and the electrode member. Specifically, the constituent components of the thermoelectric conversion material are prevented from diffusing into the electrode member, the thermoelectric conversion characteristics of the thermoelectric conversion material are maintained, and the power generation performance of the electrode member can be maintained. Moreover, when the thickness of the plating layer is within the above range, the diffusion preventing ability of the plating layer is maintained.

本実施形態において、上記の熱電変換モジュールと電流取出手段とを電気的接続することにより熱電変換システムが作製される。図1で示す熱電変換モジュールの場合、2つの低温側電極部材4を、電流取出手段を介して電気的接続することにより、熱電変換システムを作製することができる。電流取出手段としては、当該分野で公知の手段を用いることができる。   In this embodiment, a thermoelectric conversion system is produced by electrically connecting the thermoelectric conversion module and the current extraction means. In the case of the thermoelectric conversion module shown in FIG. 1, a thermoelectric conversion system can be produced by electrically connecting two low-temperature side electrode members 4 via current extraction means. As current extraction means, means known in the art can be used.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited by these Examples.

各実施例において、熱電変換材料を用いて、以下に示す条件で電解メッキ法を実施して、メッキ層を有する熱電変換材料を作製した。   In each Example, the electroplating method was implemented on the conditions shown below using the thermoelectric conversion material, and the thermoelectric conversion material which has a plating layer was produced.

以下実施例では熱電変換材料を陰極として用い、以下の組成および条件でメッキ処理を行うことにより、熱電変換材料上にメッキ層を作製した。その後、得られたメッキ層の組成および厚みを測定した。メッキ層の組成は、測定箇所により異なるため、その範囲を記載する。また、メッキ層の組成の平均値を合わせて測定し、記載する。
なお、メッキ層の厚みは、メッキ層断面の走査電子顕微鏡(SEM)の観察写真により測定した。また、メッキ層の組成は、SEM−EDXにより測定した。
In the following examples, a thermoelectric conversion material was used as a cathode, and a plating layer was formed on the thermoelectric conversion material by performing plating treatment with the following composition and conditions. Thereafter, the composition and thickness of the obtained plating layer were measured. Since the composition of the plating layer varies depending on the measurement location, the range is described. Moreover, the average value of the composition of the plating layer is measured and described.
The thickness of the plating layer was measured by a scanning electron microscope (SEM) observation photograph of the cross section of the plating layer. Moreover, the composition of the plating layer was measured by SEM-EDX.

(実施例1)
<メッキ条件>
・メッキ浴の組成
硫酸鉄(FeSO・7HO):20〜100g/L
モリブデン酸アンモニウム((NHMo24・4HO):30〜80g/L
クエン酸ナトリウム(Na):70〜120g/L
・メッキ浴のpH:3〜6
・メッキ浴温度:25〜50℃
・電流密度:2〜50A/dm
・陽極:C/Fe
・陰極(p型熱電変換材料):La1.0FeSb12
得られたメッキ層の組成(wt%):Fe(30〜90wt%)Mo(10〜70wt%)
得られたメッキ層の組成(平均、wt%):Fe(70wt%)Mo(30wt%)
メッキ層の厚み:20μm
Example 1
<Plating conditions>
-Composition of plating bath Iron sulfate (FeSO 4 · 7H 2 O): 20 to 100 g / L
Ammonium molybdate ((NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 · 4H 2 O): 30 to 80 g / L
Sodium citrate (Na 3 C 6 H 5 O 7): 70~120g / L
・ Plating bath pH: 3-6
・ Plating bath temperature: 25-50 ° C
Current density: 2-50 A / dm 2
・ Anode: C / Fe
Cathode (p-type thermoelectric conversion material): La 1.0 Fe 4 Sb 12
Composition of the obtained plating layer (wt%): Fe (30 to 90 wt%) Mo (10 to 70 wt%)
Composition of the obtained plating layer (average, wt%): Fe (70 wt%) Mo (30 wt%)
Plating layer thickness: 20 μm

(実施例2)
<メッキ条件>
・メッキ浴の組成
硫酸鉄(FeSO・7HO):20〜100g/L
タングステン酸ナトリウム(NaWO・2HO):10〜100g/L
クエン酸三アンモニウム(HNOCOCHC(OH)(COONH)CHCOONH):50〜120g/L
・メッキ浴のpH:2〜7
・メッキ浴温度:25〜50℃
・電流密度:2〜50A/dm
・陽極:C/Fe
・陰極(p型熱電変換材料):Ce0.9Fe3.5Co0.5Sb12
得られたメッキ層の組成(wt%):Fe(30〜98wt%)W(2〜70wt%)
得られたメッキ層の組成(平均、wt%):Fe(75wt%)W(25wt%)
メッキ層の厚み:20μm
(Example 2)
<Plating conditions>
-Composition of plating bath Iron sulfate (FeSO 4 · 7H 2 O): 20 to 100 g / L
Sodium tungstate (Na 2 WO 4 · 2H 2 O): 10~100g / L
Ammonium citrate tribasic (H 4 NOCOCH 2 C (OH ) (COONH 4) CH 2 COONH 4): 50~120g / L
・ Plating bath pH: 2-7
・ Plating bath temperature: 25-50 ° C
Current density: 2-50 A / dm 2
・ Anode: C / Fe
Cathode (p-type thermoelectric conversion material): Ce 0.9 Fe 3.5 Co 0.5 Sb 12
Composition of the obtained plating layer (wt%): Fe (30 to 98 wt%) W (2 to 70 wt%)
Composition of the obtained plating layer (average, wt%): Fe (75 wt%) W (25 wt%)
Plating layer thickness: 20 μm

(実施例3)
・メッキ浴の組成
硫酸ニッケル(NiSO・6HO):0.2M
モリブデン酸ナトリウム(NaMoO・2HO):0.05〜0.5M
グルコン酸ナトリウム(C11Na):0.3M
・メッキ浴のpH:9〜11
・メッキ浴温度:25〜80℃
・電流密度:2〜50A/dm
・陽極:C/Ni
・陰極(p型熱電変換材料):Pr0.7Ba0.1Ga0.1Ti0.1FeSb12
得られたメッキ層の組成(wt%):Ni(30〜98wt%)Mo(2〜70wt%)
得られたメッキ層の組成(平均、wt%):Ni(70wt%)Mo(30wt%)
メッキ層の厚み:25μm
(Example 3)
And composition nickel sulfate plating bath (NiSO 4 · 6H 2 O) : 0.2M
Sodium molybdate (Na 2 MoO 4 .2H 2 O): 0.05 to 0.5M
Sodium gluconate (C 6 H 11 O 7 Na ): 0.3M
・ Plating bath pH: 9-11
・ Plating bath temperature: 25-80 ° C
Current density: 2-50 A / dm 2
・ Anode: C / Ni
Cathode (p-type thermoelectric conversion material): Pr 0.7 Ba 0.1 Ga 0.1 Ti 0.1 Fe 4 Sb 12
Composition of the obtained plating layer (wt%): Ni (30 to 98 wt%) Mo (2 to 70 wt%)
Composition of the obtained plating layer (average, wt%): Ni (70 wt%) Mo (30 wt%)
Plating layer thickness: 25 μm

(実施例4)
・メッキ浴の組成
硫酸ニッケル(NiSO・6HO):0.08M
タングステン酸ナトリウム(NaWO・2HO):0.32M
クエン酸ナトリウム(Na):0.3M
硫酸アンモニウム((NH)2SO):0.5M
ラウリル硫酸ナトリウム(NaC1225SO):0.5M
・メッキ浴のpH:2〜12
・メッキ浴温度:25〜80℃
・電流密度:2〜100A/dm
・陽極:C/Ni
・陰極(p型熱電変換材料):La0.4Ce0.4Ga0.1Ti0.1FeCoSb12
得られたメッキ層の組成(wt%):Ni(30〜98wt%)W(2〜70wt%)
得られたメッキ層の組成(平均、wt%):Ni(75wt%)W(25wt%)
メッキ層の厚み:25μm
Example 4
-Composition of plating bath Nickel sulfate (NiSO 4 .6H 2 O): 0.08M
Sodium tungstate (Na 2 WO 4 · 2H 2 O): 0.32M
Sodium citrate (Na 3 C 6 H 5 O 7 ): 0.3M
Ammonium sulfate ((NH 4 ) 2 SO 4 ): 0.5M
Sodium lauryl sulfate (NaC 12 H 25 SO 4) : 0.5M
・ Plating bath pH: 2-12
・ Plating bath temperature: 25-80 ° C
Current density: 2-100 A / dm 2
・ Anode: C / Ni
Cathode (p-type thermoelectric conversion material): La 0.4 Ce 0.4 Ga 0.1 Ti 0.1 Fe 3 Co 1 Sb 12
Composition of the obtained plating layer (wt%): Ni (30 to 98 wt%) W (2 to 70 wt%)
Composition of the obtained plating layer (average, wt%): Ni (75 wt%) W (25 wt%)
Plating layer thickness: 25 μm

(実施例5)
・メッキ浴の組成
硫酸コバルト(CoSO・6HO):82g/L
モリブデン酸アンモニウム((NHMo24・4HO):48g/L
クエン酸ナトリウム(Na):88g/L
ホウ酸(HBO):10g/L
・メッキ浴のpH:3
・メッキ浴温度:40℃
・電流密度:5〜20A/dm
・陽極:C/Co
・陰極(p型熱電変換材料):La0.4Pr0.4Ga0.1Ti0.1FeCoSb12
得られたメッキ層の組成(wt%):Co(30〜98wt%)Mo(2〜70wt%)
得られたメッキ層の組成(平均、wt%):Co(80wt%)Mo(20wt%)
メッキ層の厚み:22μm
(Example 5)
And composition cobalt sulfate plating bath (CoSO 4 · 6H 2 O) : 82g / L
Ammonium molybdate ((NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 · 4H 2 O): 48 g / L
Sodium citrate (Na 3 C 6 H 5 O 7 ): 88 g / L
Boric acid (H 3 BO 3 ): 10 g / L
・ Plating bath pH: 3
・ Plating bath temperature: 40 ℃
Current density: 5-20 A / dm 2
・ Anode: C / Co
Cathode (p-type thermoelectric conversion material): La 0.4 Pr 0.4 Ga 0.1 Ti 0.1 Fe 3 Co 1 Sb 12
Composition of the obtained plating layer (wt%): Co (30 to 98 wt%) Mo (2 to 70 wt%)
Composition of the obtained plating layer (average, wt%): Co (80 wt%) Mo (20 wt%)
Plating layer thickness: 22 μm

(実施例6)
・メッキ浴の組成
硫酸コバルト(CoSO・(6HO)):200g/L
タングステン酸ナトリウム(NaWO・2HO):10g/L
塩化アンモニウム(NHCl):60g/L
ホウ酸(HBO):30g/L
・メッキ浴のpH:6
・メッキ浴温度:40℃
・電流密度:1〜10A/dm
・陽極:C/Co
・陰極(p型熱電変換材料):Ce0.4Pr0.4Ga0.1Ti0.1FeCoSb12
得られたメッキ層の組成(wt%):Co(30〜98wt%)W(2〜70wt%)
得られたメッキ層の組成(平均、wt%):Co(85wt%)W(15wt%)
メッキ層の厚み:18μm
(Example 6)
-Composition of plating bath Cobalt sulfate (CoSO 4 · (6H 2 O)): 200 g / L
Sodium tungstate (Na 2 WO 4 · 2H 2 O): 10g / L
Ammonium chloride (NH 4 Cl): 60 g / L
Boric acid (H 3 BO 3 ): 30 g / L
・ Plating bath pH: 6
・ Plating bath temperature: 40 ℃
Current density: 1-10 A / dm 2
・ Anode: C / Co
Cathode (p-type thermoelectric conversion material): Ce 0.4 Pr 0.4 Ga 0.1 Ti 0.1 Fe 3 Co 1 Sb 12
Composition of the obtained plating layer (wt%): Co (30 to 98 wt%) W (2 to 70 wt%)
Composition of the obtained plating layer (average, wt%): Co (85 wt%) W (15 wt%)
Plating layer thickness: 18 μm

(実施例7)
第1のメッキ条件で第1のメッキ層を作製した後、第2のメッキ条件で第2のメッキ層を作製した。実施例7では、p型熱電変換材料(陰極)として、La0.8FeCoSb12を用いた。
(第1のメッキ層(Fe−Mo))
・メッキ浴の組成
硫酸鉄(FeSO・7HO):20〜100g/L
モリブデン酸アンモニウム((NHMo24・4HO):30〜80g/L
クエン酸ナトリウム(Na):70〜120g/L
・メッキ浴のpH:3〜6
・メッキ浴温度:25〜50℃
・電流密度:2〜50A/dm
・陽極:C/Fe
(第2のメッキ層(Cr))
・メッキ浴の組成
塩化クロム六水和物(CrCl・6HO):106g/L
ギ酸カリウム(HCOONa):80g/L
塩化アンモニウム(NHCl):54g/L
ホウ酸(HBO):40g/L
臭化カリウム(KBr):10g/L
・メッキ浴のpH:3
・メッキ浴温度:30℃
・電流密度:5A/dm
・陽極:C
得られたメッキ層を、600℃で加熱した。加熱後のメッキ層は、Fe、MoおよびCrの合金として存在していた。メッキ層の組成は平均値として示す。
メッキ層の組成(平均、wt%):Fe(65wt%)Cr(20wt%)Mo(15wt%)
メッキ層の厚み:120μm
(Example 7)
After the first plating layer was produced under the first plating conditions, the second plating layer was produced under the second plating conditions. In Example 7, La 0.8 Fe 3 Co 1 Sb 12 was used as the p-type thermoelectric conversion material (cathode).
(First plating layer (Fe-Mo))
-Composition of plating bath Iron sulfate (FeSO 4 · 7H 2 O): 20 to 100 g / L
Ammonium molybdate ((NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 · 4H 2 O): 30 to 80 g / L
Sodium citrate (Na 3 C 6 H 5 O 7): 70~120g / L
・ Plating bath pH: 3-6
・ Plating bath temperature: 25-50 ° C
Current density: 2-50 A / dm 2
・ Anode: C / Fe
(Second plating layer (Cr))
And composition of chromium chloride hexahydrate plating bath (CrCl 3 · 6H 2 O) : 106g / L
Potassium formate (HCOONa): 80 g / L
Ammonium chloride (NH 4 Cl): 54 g / L
Boric acid (H 3 BO 3 ): 40 g / L
Potassium bromide (KBr): 10 g / L
・ Plating bath pH: 3
・ Plating bath temperature: 30 ℃
・ Current density: 5 A / dm 2
・ Anode: C
The obtained plating layer was heated at 600 ° C. The plated layer after heating was present as an alloy of Fe, Mo and Cr. The composition of the plating layer is shown as an average value.
Composition of plating layer (average, wt%): Fe (65 wt%) Cr (20 wt%) Mo (15 wt%)
Plating layer thickness: 120 μm

(実施例8)
第1のメッキ条件で第1のメッキ層を作製した後、第2のメッキ条件で第2のメッキ層を作製した。実施例8では、p型熱電変換材料(陰極)として、Ce0.8FeCoSb12を用いた。
(第1のメッキ層(Fe−W))
・メッキ浴の組成
硫酸鉄(FeSO・7HO):20〜100g/L
タングステン酸ナトリウム(NaWO・2HO):10〜100g/L
クエン酸三アンモニウム(HNOCOCHC(OH)(COONH)CHCOONH):50〜120g/L
・メッキ浴のpH:2〜7
・メッキ浴温度:25〜50℃
・電流密度:2〜50A/dm
・陽極:C/Fe
(第2のメッキ層(Cr))
・メッキ浴の組成
塩化クロム六水和物(CrCl・6HO):106g/L
ギ酸カリウム(HCOONa):80g/L
塩化アンモニウム(NHCl):54g/L
ホウ酸(HBO):40g/L
臭化カリウム(KBr):10g/L
・メッキ浴のpH:3
・メッキ浴温度:30℃
・電流密度:5A/dm
・陽極:C
得られたメッキ層を、600℃で加熱した。加熱後のメッキ層は、Fe、CrおよびWの合金として存在していた。メッキ層の組成は平均値として示す。
メッキ層の組成(平均、wt%):Fe(65wt%)Cr(20wt%)W(15wt%)
メッキ層の厚み:100μm
(Example 8)
After the first plating layer was produced under the first plating conditions, the second plating layer was produced under the second plating conditions. In Example 8, Ce 0.8 Fe 3 Co 1 Sb 12 was used as the p-type thermoelectric conversion material (cathode).
(First plating layer (Fe-W))
-Composition of plating bath Iron sulfate (FeSO 4 · 7H 2 O): 20 to 100 g / L
Sodium tungstate (Na 2 WO 4 · 2H 2 O): 10~100g / L
Ammonium citrate tribasic (H 4 NOCOCH 2 C (OH ) (COONH 4) CH 2 COONH 4): 50~120g / L
・ Plating bath pH: 2-7
・ Plating bath temperature: 25-50 ° C
Current density: 2-50 A / dm 2
・ Anode: C / Fe
(Second plating layer (Cr))
And composition of chromium chloride hexahydrate plating bath (CrCl 3 · 6H 2 O) : 106g / L
Potassium formate (HCOONa): 80 g / L
Ammonium chloride (NH 4 Cl): 54 g / L
Boric acid (H 3 BO 3 ): 40 g / L
Potassium bromide (KBr): 10 g / L
・ Plating bath pH: 3
・ Plating bath temperature: 30 ℃
・ Current density: 5 A / dm 2
・ Anode: C
The obtained plating layer was heated at 600 ° C. The plated layer after heating existed as an alloy of Fe, Cr and W. The composition of the plating layer is shown as an average value.
Composition of plating layer (average, wt%): Fe (65 wt%) Cr (20 wt%) W (15 wt%)
Plating layer thickness: 100 μm

(実施例9)
第1のメッキ条件で第1のメッキ層を作製した後、第2のメッキ条件で第2のメッキ層を作製した。実施例9では、p型熱電変換材料(陰極)として、La0.7Ba0.1Ga0.1Ti0.1FeCoSb12を用いた。
(第1のメッキ層(Fe−Mo))
・メッキ浴の組成
硫酸鉄(FeSO・7HO):20〜100g/L
モリブデン酸アンモニウム((NHMo24・4HO):30〜80g/L
クエン酸ナトリウム(Na):70〜120g/L
・メッキ浴のpH:3〜6
・メッキ浴温度:25〜50℃
・電流密度:2〜50A/dm
・陽極:C/Fe
(第2のメッキ層(Fe−Cr))
・メッキ浴の組成
塩化クロム六水和物(CrCl・6HO):80g/L
塩化鉄四水和物(FeCl・4HO):60g/L
塩化アンモニウム(NHCl):48g/L
ホウ酸(HBO):15g/L
グリシン(CNO):75g/L
・メッキ浴のpH:6
・メッキ浴温度:30℃
・電流密度:10A/dm
・陽極:C/Fe
得られたメッキ層を、600℃で加熱した。加熱後のメッキ層は、Fe、CrおよびMoの合金として存在していた。メッキ層の組成は平均値として示す。
メッキ層の組成(平均、wt%):Fe(80wt%)Cr(13wt%)Mo(7wt%)
メッキ層の厚み:150μm
Example 9
After the first plating layer was produced under the first plating conditions, the second plating layer was produced under the second plating conditions. In Example 9, a p-type thermoelectric conversion material (cathode) was used La 0.7 Ba 0.1 Ga 0.1 Ti 0.1 Fe 3 Co 1 Sb 12.
(First plating layer (Fe-Mo))
-Composition of plating bath Iron sulfate (FeSO 4 · 7H 2 O): 20 to 100 g / L
Ammonium molybdate ((NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 · 4H 2 O): 30 to 80 g / L
Sodium citrate (Na 3 C 6 H 5 O 7): 70~120g / L
・ Plating bath pH: 3-6
・ Plating bath temperature: 25-50 ° C
Current density: 2-50 A / dm 2
・ Anode: C / Fe
(Second plating layer (Fe-Cr))
And composition of chromium chloride hexahydrate plating bath (CrCl 3 · 6H 2 O) : 80g / L
Iron chloride tetrahydrate (FeCl 2 .4H 2 O): 60 g / L
Ammonium chloride (NH 4 Cl): 48 g / L
Boric acid (H 3 BO 3 ): 15 g / L
Glycine (C 2 H 5 NO 2 ): 75 g / L
・ Plating bath pH: 6
・ Plating bath temperature: 30 ℃
・ Current density: 10 A / dm 2
・ Anode: C / Fe
The obtained plating layer was heated at 600 ° C. The plated layer after heating was present as an alloy of Fe, Cr and Mo. The composition of the plating layer is shown as an average value.
Composition of plating layer (average, wt%): Fe (80 wt%) Cr (13 wt%) Mo (7 wt%)
Plating layer thickness: 150 μm

(実施例10)
第1のメッキ条件で第1のメッキ層を作製した後、第2のメッキ条件で第2のメッキ層を作製した。実施例10では、p型熱電変換材料(陰極)として、Ce0.7Ba0.1Ga0.1Ti0.1Fe3.5Co0.5Sb12を用いた。
(第1のメッキ層(Fe−W))
・メッキ浴の組成
硫酸鉄(FeSO・7HO):20〜100g/L
タングステン酸ナトリウム(NaWO・2HO):10〜100g/L
クエン酸三アンモニウム(HNOCOCHC(OH)(COONH)CHCOONH):50〜120g/L
・メッキ浴のpH:2〜7
・メッキ浴温度:25〜50℃
・電流密度:2〜50A/dm
・陽極:C/Fe
(第2のメッキ層(Fe−Cr))
・メッキ浴の組成
塩化クロム六水和物(CrCl・6HO):80g/L
塩化鉄四水和物(FeCl・4HO):60g/L
塩化アンモニウム(NHCl):48g/L
ホウ酸(HBO):15g/L
グリシン(CNO):75g/L
・メッキ浴のpH:6
・メッキ浴温度:30℃
・電流密度:10A/dm
・陽極:C/Fe
得られたメッキ層を、600℃で加熱した。加熱後のメッキ層は、Fe、CrおよびWの合金として存在していた。メッキ層の組成は平均値として示す。
メッキ層の組成(平均、wt%):Fe(77wt%)Cr(15wt%)W(8wt%)
メッキ層の厚み:200μm
(Example 10)
After the first plating layer was produced under the first plating conditions, the second plating layer was produced under the second plating conditions. In Example 10, Ce 0.7 Ba 0.1 Ga 0.1 Ti 0.1 Fe 3.5 Co 0.5 Sb 12 was used as the p-type thermoelectric conversion material (cathode).
(First plating layer (Fe-W))
-Composition of plating bath Iron sulfate (FeSO 4 · 7H 2 O): 20 to 100 g / L
Sodium tungstate (Na 2 WO 4 · 2H 2 O): 10~100g / L
Ammonium citrate tribasic (H 4 NOCOCH 2 C (OH ) (COONH 4) CH 2 COONH 4): 50~120g / L
・ Plating bath pH: 2-7
・ Plating bath temperature: 25-50 ° C
Current density: 2-50 A / dm 2
・ Anode: C / Fe
(Second plating layer (Fe-Cr))
And composition of chromium chloride hexahydrate plating bath (CrCl 3 · 6H 2 O) : 80g / L
Iron chloride tetrahydrate (FeCl 2 .4H 2 O): 60 g / L
Ammonium chloride (NH 4 Cl): 48 g / L
Boric acid (H 3 BO 3 ): 15 g / L
Glycine (C 2 H 5 NO 2 ): 75 g / L
・ Plating bath pH: 6
・ Plating bath temperature: 30 ℃
・ Current density: 10 A / dm 2
・ Anode: C / Fe
The obtained plating layer was heated at 600 ° C. The plated layer after heating existed as an alloy of Fe, Cr and W. The composition of the plating layer is shown as an average value.
Composition of plating layer (average, wt%): Fe (77 wt%) Cr (15 wt%) W (8 wt%)
Plated layer thickness: 200 μm

(実施例11)
<メッキ条件>
・メッキ浴の組成
硫酸鉄(FeSO・7HO):20〜100g/L
モリブデン酸アンモニウム((NHMo24・4HO):30〜80g/L
クエン酸ナトリウム(Na):70〜120g/L
・メッキ浴のpH:3〜6
・メッキ浴温度:25〜50℃
・電流密度:2〜50A/dm
・陽極:C/Fe
・陰極(n型熱電変換材料):Yb0.3Ca0.1Ga0.1Fe0.25Co3.75Sb12
得られたメッキ層の組成(wt%):Fe(30〜90wt%)Mo(10〜70wt%)
得られたメッキ層の組成(平均、wt%):Fe(65wt%)Mo(35wt%)
メッキ層の厚み:23μm
(Example 11)
<Plating conditions>
-Composition of plating bath Iron sulfate (FeSO 4 · 7H 2 O): 20 to 100 g / L
Ammonium molybdate ((NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 · 4H 2 O): 30 to 80 g / L
Sodium citrate (Na 3 C 6 H 5 O 7): 70~120g / L
・ Plating bath pH: 3-6
・ Plating bath temperature: 25-50 ° C
Current density: 2-50 A / dm 2
・ Anode: C / Fe
Cathode (n-type thermoelectric conversion material): Yb 0.3 Ca 0.1 Ga 0.1 Fe 0.25 Co 3.75 Sb 12
Composition of the obtained plating layer (wt%): Fe (30 to 90 wt%) Mo (10 to 70 wt%)
Composition of the obtained plating layer (average, wt%): Fe (65 wt%) Mo (35 wt%)
Plating layer thickness: 23 μm

(実施例12)
<メッキ条件>
・メッキ浴の組成
硫酸鉄(FeSO・7HO):20〜100g/L
タングステン酸ナトリウム(NaWO・2HO):10〜100g/L
クエン酸三アンモニウム(HNOCOCHC(OH)(COONH)CHCOONH):50〜120g/L
・メッキ浴のpH:2〜7
・メッキ浴温度:25〜50℃
・電流密度:2〜50A/dm
・陽極:C/Fe
・陰極(n型熱電変換材料):Yb0.3Ca0.1In0.1Fe0.25Co3.75Sb12
得られたメッキ層の組成(wt%):Fe(30〜98wt%)W(2〜70wt%)
得られたメッキ層の組成(平均、wt%):Fe(70wt%)W(30wt%)
メッキ層の厚み:19μm
Example 12
<Plating conditions>
-Composition of plating bath Iron sulfate (FeSO 4 · 7H 2 O): 20 to 100 g / L
Sodium tungstate (Na 2 WO 4 · 2H 2 O): 10~100g / L
Ammonium citrate tribasic (H 4 NOCOCH 2 C (OH ) (COONH 4) CH 2 COONH 4): 50~120g / L
・ Plating bath pH: 2-7
・ Plating bath temperature: 25-50 ° C
Current density: 2-50 A / dm 2
・ Anode: C / Fe
Cathode (n-type thermoelectric conversion material): Yb 0.3 Ca 0.1 In 0.1 Fe 0.25 Co 3.75 Sb 12
Composition of the obtained plating layer (wt%): Fe (30 to 98 wt%) W (2 to 70 wt%)
Composition of the obtained plating layer (average, wt%): Fe (70 wt%) W (30 wt%)
Plating layer thickness: 19 μm

(実施例13)
・メッキ浴の組成
硫酸ニッケル(NiSO・6HO):0.2M
モリブデン酸ナトリウム(NaMoO・2HO):0.05〜0.5M
グルコン酸ナトリウム(C11Na):0.3M
・メッキ浴のpH:9〜11
・メッキ浴温度:25〜80℃
・電流密度:2〜50A/dm
・陽極:C/Ni
・陰極(n型熱電変換材料):Yb0.2CoSb12
得られたメッキ層の組成(wt%):Ni(30〜98wt%)Mo(2〜70wt%)
得られたメッキ層の組成(平均、wt%):Ni(70wt%)Mo(30wt%)
メッキ層の厚み:22μm
(Example 13)
And composition nickel sulfate plating bath (NiSO 4 · 6H 2 O) : 0.2M
Sodium molybdate (Na 2 MoO 4 .2H 2 O): 0.05 to 0.5M
Sodium gluconate (C 6 H 11 O 7 Na ): 0.3M
・ Plating bath pH: 9-11
・ Plating bath temperature: 25-80 ° C
Current density: 2-50 A / dm 2
・ Anode: C / Ni
Cathode (n-type thermoelectric conversion material): Yb 0.2 Co 4 Sb 12
Composition of the obtained plating layer (wt%): Ni (30 to 98 wt%) Mo (2 to 70 wt%)
Composition of the obtained plating layer (average, wt%): Ni (70 wt%) Mo (30 wt%)
Plating layer thickness: 22 μm

(実施例14)
・メッキ浴の組成
硫酸ニッケル(NiSO・6HO):0.08M
タングステン酸ナトリウム(NaWO・2HO):0.32M
クエン酸ナトリウム(Na):0.3M
硫酸アンモニウム((NH)2SO):0.5M
ラウリル硫酸ナトリウム(NaC1225SO):0.5M
・メッキ浴のpH:2〜12
・メッキ浴温度:25〜80℃
・電流密度:2〜100A/dm
・陽極:C/Ni
・陰極(n型熱電変換材料):Yb0.2Ca0.1Fe0.25Co3.75Sb12
得られたメッキ層の組成(wt%):Ni(30〜98wt%)W(2〜70wt%)
得られたメッキ層の組成(平均、wt%):Ni(65wt%)W(35wt%)
メッキ層の厚み:20μm
(Example 14)
-Composition of plating bath Nickel sulfate (NiSO 4 .6H 2 O): 0.08M
Sodium tungstate (Na 2 WO 4 · 2H 2 O): 0.32M
Sodium citrate (Na 3 C 6 H 5 O 7 ): 0.3M
Ammonium sulfate ((NH 4 ) 2 SO 4 ): 0.5M
Sodium lauryl sulfate (NaC 12 H 25 SO 4) : 0.5M
・ Plating bath pH: 2-12
・ Plating bath temperature: 25-80 ° C
Current density: 2-100 A / dm 2
・ Anode: C / Ni
Cathode (n-type thermoelectric conversion material): Yb 0.2 Ca 0.1 Fe 0.25 Co 3.75 Sb 12
Composition of the obtained plating layer (wt%): Ni (30 to 98 wt%) W (2 to 70 wt%)
Composition of the obtained plating layer (average, wt%): Ni (65 wt%) W (35 wt%)
Plating layer thickness: 20 μm

(実施例15)
・メッキ浴の組成
硫酸コバルト(CoSO・6HO):82g/L
モリブデン酸アンモニウム((NHMo24・4HO):48g/L
クエン酸ナトリウム(Na):88g/L
ホウ酸(HBO):10g/L
・メッキ浴のpH:3
・メッキ浴温度:40℃
・電流密度:5〜20A/dm
・陽極:C/Co
・陰極(n型熱電変換材料):Yb0.3Ca0.1Ga0.1In0.1Fe0.25Co3.75Sb12
得られたメッキ層の組成(wt%):Co(30〜98wt%)Mo(2〜70wt%)
得られたメッキ層の組成(平均、wt%):Co(80wt%)Mo(20wt%)
メッキ層の厚み:21μm
(Example 15)
And composition cobalt sulfate plating bath (CoSO 4 · 6H 2 O) : 82g / L
Ammonium molybdate ((NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 · 4H 2 O): 48 g / L
Sodium citrate (Na 3 C 6 H 5 O 7 ): 88 g / L
Boric acid (H 3 BO 3 ): 10 g / L
・ Plating bath pH: 3
・ Plating bath temperature: 40 ℃
Current density: 5-20 A / dm 2
・ Anode: C / Co
Cathode (n-type thermoelectric conversion material): Yb 0.3 Ca 0.1 Ga 0.1 In 0.1 Fe 0.25 Co 3.75 Sb 12
Composition of the obtained plating layer (wt%): Co (30 to 98 wt%) Mo (2 to 70 wt%)
Composition of the obtained plating layer (average, wt%): Co (80 wt%) Mo (20 wt%)
Plating layer thickness: 21 μm

(実施例16)
・メッキ浴の組成
硫酸コバルト(CoSO・6HO):200g/L
タングステン酸ナトリウム(NaWO・2HO):10g/L
塩化アンモニウム(NHCl):60g/L
ホウ酸(HBO):30g/L
・メッキ浴のpH:6
・メッキ浴温度:40℃
・電流密度:1〜10A/dm
・陽極:C/Co
・陰極(n型熱電変換材料):La0.3Ca0.1Ga0.1In0.1Fe0.25Co3.75Sb12
得られたメッキ層の組成(wt%):Co(30〜98wt%)W(2〜70wt%)
得られたメッキ層の組成(平均、wt%):Co(85wt%)W(15wt%)
メッキ層の厚み:20μm
(Example 16)
And composition cobalt sulfate plating bath (CoSO 4 · 6H 2 O) : 200g / L
Sodium tungstate (Na 2 WO 4 · 2H 2 O): 10g / L
Ammonium chloride (NH 4 Cl): 60 g / L
Boric acid (H 3 BO 3 ): 30 g / L
・ Plating bath pH: 6
・ Plating bath temperature: 40 ℃
Current density: 1-10 A / dm 2
・ Anode: C / Co
Cathode (n-type thermoelectric conversion material): La 0.3 Ca 0.1 Ga 0.1 In 0.1 Fe 0.25 Co 3.75 Sb 12
Composition of the obtained plating layer (wt%): Co (30 to 98 wt%) W (2 to 70 wt%)
Composition of the obtained plating layer (average, wt%): Co (85 wt%) W (15 wt%)
Plating layer thickness: 20 μm

(実施例17)
第1のメッキ条件で第1のメッキ層を作製した後、第2のメッキ条件で第2のメッキ層を作製した。実施例17では、n型熱電変換材料(陰極)として、Ce0.3Ca0.1Ga0.1In0.1Fe0.25Co3.75Sb12を用いた。
(第1のメッキ層(Fe−Mo))
・メッキ浴の組成
硫酸鉄(FeSO・7HO):20〜100g/L
モリブデン酸アンモニウム((NHMo24・4HO):30〜80g/L
クエン酸ナトリウム(Na):70〜120g/L
・メッキ浴のpH:3〜6
・メッキ浴温度:25〜50℃
・電流密度:2〜50A/dm
・陽極:C/Fe
(第2のメッキ層(Cr))
・メッキ浴の組成
塩化クロム六水和物(CrCl・6HO):106g/L
ギ酸カリウム(HCOONa):80g/L
塩化アンモニウム(NHCl):54g/L
ホウ酸(HBO):40g/L
臭化カリウム(KBr):10g/L
・メッキ浴のpH:3
・メッキ浴温度:30℃
・電流密度:5A/dm
・陽極:C
得られたメッキ層を、600℃で加熱した。加熱後のメッキ層は、Fe、CrおよびMoの合金として存在していた。メッキ層の組成は平均値として示す。
メッキ層の組成(平均、wt%):Fe(70wt%)Cr(15wt%)Mo(15wt%)
メッキ層の厚み:300μm
(Example 17)
After the first plating layer was produced under the first plating conditions, the second plating layer was produced under the second plating conditions. In Example 17, Ce 0.3 Ca 0.1 Ga 0.1 In 0.1 Fe 0.25 Co 3.75 Sb 12 was used as the n-type thermoelectric conversion material (cathode).
(First plating layer (Fe-Mo))
-Composition of plating bath Iron sulfate (FeSO 4 · 7H 2 O): 20 to 100 g / L
Ammonium molybdate ((NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 · 4H 2 O): 30 to 80 g / L
Sodium citrate (Na 3 C 6 H 5 O 7): 70~120g / L
・ Plating bath pH: 3-6
・ Plating bath temperature: 25-50 ° C
Current density: 2-50 A / dm 2
・ Anode: C / Fe
(Second plating layer (Cr))
And composition of chromium chloride hexahydrate plating bath (CrCl 3 · 6H 2 O) : 106g / L
Potassium formate (HCOONa): 80 g / L
Ammonium chloride (NH 4 Cl): 54 g / L
Boric acid (H 3 BO 3 ): 40 g / L
Potassium bromide (KBr): 10 g / L
・ Plating bath pH: 3
・ Plating bath temperature: 30 ℃
・ Current density: 5 A / dm 2
・ Anode: C
The obtained plating layer was heated at 600 ° C. The plated layer after heating was present as an alloy of Fe, Cr and Mo. The composition of the plating layer is shown as an average value.
Composition of plating layer (average, wt%): Fe (70 wt%) Cr (15 wt%) Mo (15 wt%)
Plating layer thickness: 300 μm

(実施例18)
第1のメッキ条件で第1のメッキ層を作製した後、第2のメッキ条件で第2のメッキ層を作製した。実施例18では、n型熱電変換材料(陰極)として、Yb0.3Ca0.1Al0.1Ga0.1In0.1Fe0.25Co3.75Sb12を用いた。
(第1のメッキ層(Fe−W))
・メッキ浴の組成
硫酸鉄(FeSO・7HO):20〜100g/L
タングステン酸ナトリウム(NaWO・2HO):10〜100g/L
クエン酸三アンモニウム(HNOCOCHC(OH)(COONH)CHCOONH):50〜120g/L
・メッキ浴のpH:2〜7
・メッキ浴温度:25〜50℃
・電流密度:2〜50A/dm
・陽極:C/Fe
(第2のメッキ層(Cr))
・メッキ浴の組成
塩化クロム六水和物(CrCl・6HO):106g/L
ギ酸カリウム(HCOONa):80g/L
塩化アンモニウム(NHCl):54g/L
ホウ酸(HBO):40g/L
臭化カリウム(KBr):10g/L
・メッキ浴のpH:3
・メッキ浴温度:30℃
・電流密度:5A/dm
・陽極:C
得られたメッキ層を、600℃で加熱した。加熱後のメッキ層は、Fe、CrおよびWの合金として存在していた。メッキ層の組成は平均値として示す。
メッキ層の組成(平均、wt%):Fe(80wt%)Cr(15wt%)W(10wt%)
メッキ層の厚み:350μm
(Example 18)
After the first plating layer was produced under the first plating conditions, the second plating layer was produced under the second plating conditions. In Example 18, Yb 0.3 Ca 0.1 Al 0.1 Ga 0.1 In 0.1 Fe 0.25 Co 3.75 Sb 12 was used as the n-type thermoelectric conversion material (cathode).
(First plating layer (Fe-W))
-Composition of plating bath Iron sulfate (FeSO 4 · 7H 2 O): 20 to 100 g / L
Sodium tungstate (Na 2 WO 4 · 2H 2 O): 10~100g / L
Ammonium citrate tribasic (H 4 NOCOCH 2 C (OH ) (COONH 4) CH 2 COONH 4): 50~120g / L
・ Plating bath pH: 2-7
・ Plating bath temperature: 25-50 ° C
Current density: 2-50 A / dm 2
・ Anode: C / Fe
(Second plating layer (Cr))
And composition of chromium chloride hexahydrate plating bath (CrCl 3 · 6H 2 O) : 106g / L
Potassium formate (HCOONa): 80 g / L
Ammonium chloride (NH 4 Cl): 54 g / L
Boric acid (H 3 BO 3 ): 40 g / L
Potassium bromide (KBr): 10 g / L
・ Plating bath pH: 3
・ Plating bath temperature: 30 ℃
・ Current density: 5 A / dm 2
・ Anode: C
The obtained plating layer was heated at 600 ° C. The plated layer after heating existed as an alloy of Fe, Cr and W. The composition of the plating layer is shown as an average value.
Composition of plating layer (average, wt%): Fe (80 wt%) Cr (15 wt%) W (10 wt%)
Plating layer thickness: 350 μm

(実施例19)
第1のメッキ条件で第1のメッキ層を作製した後、第2のメッキ条件で第2のメッキ層を作製した。実施例19では、n型熱電変換材料(陰極)として、La0.3Ca0.1Al0.1Ga0.1In0.2Fe0.25Co3.75Sb12を用いた。
(第1のメッキ層(Fe−Mo))
・メッキ浴の組成
硫酸鉄(FeSO・7HO):20〜100g/L
モリブデン酸アンモニウム((NHMo24・4HO):30〜80g/L
クエン酸ナトリウム(Na):70〜120g/L
・メッキ浴のpH:3〜6
・メッキ浴温度:25〜50℃
・電流密度:2〜50A/dm
・陽極:C/Fe
(第2のメッキ層(Fe−Cr))
・メッキ浴の組成
塩化クロム六水和物(CrCl・6HO):80g/L
塩化鉄四水和物(FeCl・4HO):60g/L
塩化アンモニウム(NHCl):48g/L
ホウ酸(HBO):15g/L
グリシン(CNO):75g/L
・メッキ浴のpH:6
・メッキ浴温度:30℃
・電流密度:10A/dm
・陽極:C/Fe
得られたメッキ層を、600℃で加熱した。加熱後のメッキ層は、Fe、CrおよびMoの合金として存在していた。メッキ層の組成は平均値として示す。
メッキ層の組成(平均、wt%):Fe(82wt%)Cr(13wt%)Mo(5wt%)
メッキ層の厚み:400μm
(Example 19)
After the first plating layer was produced under the first plating conditions, the second plating layer was produced under the second plating conditions. In Example 19, the n-type thermoelectric conversion material (cathode) was used La 0.3 Ca 0.1 Al 0.1 Ga 0.1 In 0.2 Fe 0.25 Co 3.75 Sb 12.
(First plating layer (Fe-Mo))
-Composition of plating bath Iron sulfate (FeSO 4 · 7H 2 O): 20 to 100 g / L
Ammonium molybdate ((NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 · 4H 2 O): 30 to 80 g / L
Sodium citrate (Na 3 C 6 H 5 O 7): 70~120g / L
・ Plating bath pH: 3-6
・ Plating bath temperature: 25-50 ° C
Current density: 2-50 A / dm 2
・ Anode: C / Fe
(Second plating layer (Fe-Cr))
And composition of chromium chloride hexahydrate plating bath (CrCl 3 · 6H 2 O) : 80g / L
Iron chloride tetrahydrate (FeCl 2 .4H 2 O): 60 g / L
Ammonium chloride (NH 4 Cl): 48 g / L
Boric acid (H 3 BO 3 ): 15 g / L
Glycine (C 2 H 5 NO 2 ): 75 g / L
・ Plating bath pH: 6
・ Plating bath temperature: 30 ℃
・ Current density: 10 A / dm 2
・ Anode: C / Fe
The obtained plating layer was heated at 600 ° C. The plated layer after heating was present as an alloy of Fe, Cr and Mo. The composition of the plating layer is shown as an average value.
Composition of plating layer (average, wt%): Fe (82 wt%) Cr (13 wt%) Mo (5 wt%)
Plating layer thickness: 400 μm

(実施例20)
第1のメッキ条件で第1のメッキ層を作製した後、第2のメッキ条件で第2のメッキ層を作製した。実施例20では、n型熱電変換材料(陰極)として、Ce0.3Ca0.1Al0.1Ga0.1In0.1Fe0.25Co3.75Sb12を用いた。
(第1のメッキ層(Fe−W))
・メッキ浴の組成
硫酸鉄(FeSO・7HO):20〜100g/L
タングステン酸ナトリウム(NaWO・2HO):10〜100g/L
クエン酸三アンモニウム(HNOCOCHC(OH)(COONH)CHCOONH):50〜120g/L
・メッキ浴のpH:2〜7
・メッキ浴温度:25〜50℃
・電流密度:2〜50A/dm
・陽極:C/Fe
(第2のメッキ層(Fe−Cr))
・メッキ浴の組成
塩化クロム六水和物(CrCl・6HO):80g/L
塩化鉄四水和物(FeCl・4HO):60g/L
塩化アンモニウム(NHCl):48g/L
ホウ酸(HBO):15g/L
グリシン(CNO):75g/L
・メッキ浴のpH:6
・メッキ浴温度:30℃
・電流密度:10A/dm
・陽極:C/Fe
得られたメッキ層を、600℃で加熱した。加熱後のメッキ層は、Fe、CrおよびWの合金として存在していた。メッキ層の組成は平均値として示す。
メッキ層の組成(平均、wt%):Fe(78wt%)Cr(15wt%)W(7wt%)
メッキ層の厚み:450μm
(Example 20)
After the first plating layer was produced under the first plating conditions, the second plating layer was produced under the second plating conditions. In Example 20, the n-type thermoelectric conversion material (cathode) was used Ce 0.3 Ca 0.1 Al 0.1 Ga 0.1 In 0.1 Fe 0.25 Co 3.75 Sb 12.
(First plating layer (Fe-W))
-Composition of plating bath Iron sulfate (FeSO 4 · 7H 2 O): 20 to 100 g / L
Sodium tungstate (Na 2 WO 4 · 2H 2 O): 10~100g / L
Ammonium citrate tribasic (H 4 NOCOCH 2 C (OH ) (COONH 4) CH 2 COONH 4): 50~120g / L
・ Plating bath pH: 2-7
・ Plating bath temperature: 25-50 ° C
Current density: 2-50 A / dm 2
・ Anode: C / Fe
(Second plating layer (Fe-Cr))
And composition of chromium chloride hexahydrate plating bath (CrCl 3 · 6H 2 O) : 80g / L
Iron chloride tetrahydrate (FeCl 2 .4H 2 O): 60 g / L
Ammonium chloride (NH 4 Cl): 48 g / L
Boric acid (H 3 BO 3 ): 15 g / L
Glycine (C 2 H 5 NO 2 ): 75 g / L
・ Plating bath pH: 6
・ Plating bath temperature: 30 ℃
・ Current density: 10 A / dm 2
・ Anode: C / Fe
The obtained plating layer was heated at 600 ° C. The plated layer after heating existed as an alloy of Fe, Cr and W. The composition of the plating layer is shown as an average value.
Composition of plating layer (average, wt%): Fe (78 wt%) Cr (15 wt%) W (7 wt%)
Plating layer thickness: 450 μm

(熱電変換モジュールの作製および評価)
実施例1〜実施例20で作製したメッキ層付のp/n型熱電材料をサイズ5mm×5mm×7mm(高さ)の熱電変換素子に加工し、Cu電極とAgロウによりp/n型熱電素子を交互に連結して、サイズ50mm×50mm×7.6mm(高さ)の熱電変換モジュールを作製した。作製した熱電変換モジュールについて、ヒートサイクル試験を行った。具体的には、真空中、高温側にはブロックヒータを使用し、低温側を水冷により50℃以下に保持してヒートサイクル試験を行った。
高温側の電極部材の温度を200℃から60分かけて昇温し、600℃で30分保持し、その後、30分かけて200℃以下に降温するように制御して、このサイクルを200時間行った。このサイクル後、熱電変換モジュールの発電性能の変化も、内部抵抗の増加も見られなかった。さらに、熱電変換部材と電極部材との接合状態を観察したところ、これらは良好な状態で接合されていた。ヒートサイクル後の熱電変換部材と電極部材との元素分析を行ったところ、これらの間の元素の相互拡散は認められなかった。
(Production and evaluation of thermoelectric conversion module)
The p / n type thermoelectric material with a plating layer produced in Example 1 to Example 20 was processed into a thermoelectric conversion element having a size of 5 mm × 5 mm × 7 mm (height), and p / n type thermoelectric using a Cu electrode and Ag brazing. The elements were connected alternately to produce a thermoelectric conversion module having a size of 50 mm × 50 mm × 7.6 mm (height). About the produced thermoelectric conversion module, the heat cycle test was done. Specifically, a heat cycle test was performed in a vacuum using a block heater on the high temperature side and holding the low temperature side at 50 ° C. or lower by water cooling.
The temperature of the electrode member on the high temperature side is increased from 200 ° C. over 60 minutes, held at 600 ° C. for 30 minutes, and then controlled to decrease to 200 ° C. or lower over 30 minutes, and this cycle is performed for 200 hours. went. After this cycle, neither the power generation performance of the thermoelectric conversion module changed nor the internal resistance increased. Furthermore, when the joining state of the thermoelectric conversion member and the electrode member was observed, they were joined in a good state. When elemental analysis of the thermoelectric conversion member and electrode member after the heat cycle was performed, interdiffusion of elements between them was not recognized.

(比較例1)
メッキ層のない、実施例9のp型熱電変換材料、および実施例18のn型熱電変換材料をサイズ5mm×5mm×7mm(高さ)の熱電変換素子に加工し、Cu電極とAgロウによりp/n型熱電素子を交互に連結して、サイズ50mm×50mm×7.6mm(高さ)の熱電変換モジュールを作製した。作製した熱電変換モジュールについて、上記実施例と同様にして、ヒートサイクル試験を行った。その結果、時間経過とともに、熱電変換モジュールの発電出力は低下していき、6時間経過したとき、熱電変換モジュールは崩壊し、発電ができなくなった。熱電変換モジュールを解析した結果、Cu電極は熱電素子と反応して、融点600℃以下の化合物になっていることが認められた。
(Comparative Example 1)
The p-type thermoelectric conversion material of Example 9 and the n-type thermoelectric conversion material of Example 18 without a plating layer were processed into thermoelectric conversion elements having a size of 5 mm × 5 mm × 7 mm (height), and Cu electrodes and Ag brazing were used. A p / n type thermoelectric element was alternately connected to produce a thermoelectric conversion module having a size of 50 mm × 50 mm × 7.6 mm (height). About the produced thermoelectric conversion module, it carried out similarly to the said Example, and performed the heat cycle test. As a result, the power generation output of the thermoelectric conversion module decreased with the passage of time, and when 6 hours passed, the thermoelectric conversion module collapsed and power generation was not possible. As a result of analyzing the thermoelectric conversion module, it was recognized that the Cu electrode reacted with the thermoelectric element to become a compound having a melting point of 600 ° C. or lower.

以上の結果から分かるように、本発明の熱電変換モジュールは600℃の高温でも継続的に発電することができ、電極/熱電変換素子の高温安定性が保たれた。   As can be seen from the above results, the thermoelectric conversion module of the present invention can continuously generate power even at a high temperature of 600 ° C., and the high temperature stability of the electrode / thermoelectric conversion element was maintained.

1 p型熱電変換部材
2 n型熱電変換部材
3 高温側電極
4 低温側電極
5 高温側メッキ層(拡散防止層)
6 低温側メッキ層(拡散防止層)
1 p-type thermoelectric conversion member 2 n-type thermoelectric conversion member 3 high temperature side electrode 4 low temperature side electrode 5 high temperature side plating layer (diffusion prevention layer)
6 Low temperature side plating layer (diffusion prevention layer)

Claims (21)

充填スクッテルダイト構造を有し、Sbを含有する熱電変換材料からなる熱電変換部材と、
前記熱電変換部材に接して設けられ、Cr、Mo、およびWのうち少なくとも1種の元素を含み、0.1μm以上500μm以下の厚みを有する、メッキ層と、
を含む熱電変換素子。
A thermoelectric conversion member having a filled skutterudite structure and made of a thermoelectric conversion material containing Sb;
A plating layer provided in contact with the thermoelectric conversion member, containing at least one element of Cr, Mo, and W, and having a thickness of 0.1 μm or more and 500 μm or less;
A thermoelectric conversion element including:
前記熱電変換材料が、R(0<r≦1、3≦t≦5、0<x≦15)で表され、
Rは、希土類元素、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素、および第13族元素であり、
Tは遷移金属元素であり、
Xは、Sbである、請求項1に記載の熱電変換素子。
The thermoelectric conversion material is represented by R r T t X x (0 <r ≦ 1, 3 ≦ t ≦ 5, 0 <x ≦ 15),
R is a rare earth element, an alkali metal element, an alkaline earth metal element, and a Group 13 element;
T is a transition metal element,
The thermoelectric conversion element according to claim 1, wherein X is Sb.
前記メッキ層が、Cr−Fe、Cr−Co、Cr−Ni、Mo−Fe、Mo−Co、Mo−Ni、W−Fe、W−Co、W−Niからなる群より選択される少なくとも1種の合金からなる、請求項1または2に記載の熱電変換素子。   The plating layer is at least one selected from the group consisting of Cr—Fe, Cr—Co, Cr—Ni, Mo—Fe, Mo—Co, Mo—Ni, W—Fe, W—Co, and W—Ni. The thermoelectric conversion element of Claim 1 or 2 which consists of an alloy of these. 前記メッキ層が、少なくとも2層のメッキ層を含み、各メッキ層が、Cr、Cr−Fe、Cr−Co、Cr−Ni、Mo−Fe、Mo−Co、Mo−Ni、W−Fe、W−Co、W−Niからなる群より選択される金属からなる、請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱電変換素子。   The plating layer includes at least two plating layers, and each plating layer includes Cr, Cr—Fe, Cr—Co, Cr—Ni, Mo—Fe, Mo—Co, Mo—Ni, W—Fe, and W. The thermoelectric conversion element of any one of Claims 1-3 which consists of a metal selected from the group which consists of -Co and W-Ni. 前記メッキ層が、Cr、Mo、W、Fe、Co、およびNiからなる群より選択される3種の元素からなる三元合金を含む、請求項1に記載の熱電変換素子。   The thermoelectric conversion element according to claim 1, wherein the plating layer includes a ternary alloy composed of three elements selected from the group consisting of Cr, Mo, W, Fe, Co, and Ni. 前記メッキ層が、0.1μm以上500μm以下の平均結晶粒径を有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の熱電変換素子。   The thermoelectric conversion element according to claim 1, wherein the plating layer has an average crystal grain size of 0.1 μm or more and 500 μm or less. 前記メッキ層の少なくとも一部が、線膨張係数がなだらかに変化する傾斜材である、請求項1に記載の熱電変換素子。   The thermoelectric conversion element according to claim 1, wherein at least a part of the plating layer is an inclined material in which a linear expansion coefficient changes gently. 熱電変換部材と、電極部材と、前記熱電変換部材と前記電極部材との間に設けられた拡散防止層とを含む、熱電変換モジュールであって、
前記熱電変換部材が、充填スクッテルダイト構造を有し、Sbを含有する熱電変換材料からなり、
前記拡散防止層が、前記熱電変換部材に接して設けられ、Cr、Mo、およびWのうち少なくとも1種の元素を含み、0.1μm以上500μm以下の厚みを有する、メッキ層である、熱電変換モジュール。
A thermoelectric conversion module comprising a thermoelectric conversion member, an electrode member, and a diffusion prevention layer provided between the thermoelectric conversion member and the electrode member,
The thermoelectric conversion member has a filled skutterudite structure and is made of a thermoelectric conversion material containing Sb,
The diffusion prevention layer is a plating layer that is provided in contact with the thermoelectric conversion member and includes at least one element of Cr, Mo, and W, and has a thickness of 0.1 μm or more and 500 μm or less. module.
前記熱電変換材料が、R(0<r≦1、3≦t≦5、0<x≦15)で表され、
Rは、希土類元素、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素、および第13族元素であり、
Tは遷移金属元素であり、
Xは、Sbである、請求項8に記載の熱電変換モジュール。
The thermoelectric conversion material is represented by R r T t X x (0 <r ≦ 1, 3 ≦ t ≦ 5, 0 <x ≦ 15),
R is a rare earth element, an alkali metal element, an alkaline earth metal element, and a Group 13 element;
T is a transition metal element,
The thermoelectric conversion module according to claim 8, wherein X is Sb.
前記メッキ層が、Cr−Fe、Cr−Co、Cr−Ni、Mo−Fe、Mo−Co、Mo−Ni、W−Fe、W−Co、W−Niからなる群より選択される少なくとも1種の合金からなる、請求項8または9に記載の熱電変換モジュール。   The plating layer is at least one selected from the group consisting of Cr—Fe, Cr—Co, Cr—Ni, Mo—Fe, Mo—Co, Mo—Ni, W—Fe, W—Co, and W—Ni. The thermoelectric conversion module according to claim 8, comprising the alloy of: 前記メッキ層が、少なくとも2層のメッキ層を含み、各メッキ層が、Cr、Cr−Fe、Cr−Co、Cr−Ni、Mo−Fe、Mo−Co、Mo−Ni、W−Fe、W−Co、W−Niからなる群より選択される金属からなる、請求項8〜10のいずれか1項に記載の熱電変換モジュール。   The plating layer includes at least two plating layers, and each plating layer includes Cr, Cr—Fe, Cr—Co, Cr—Ni, Mo—Fe, Mo—Co, Mo—Ni, W—Fe, and W. The thermoelectric conversion module according to claim 8, comprising a metal selected from the group consisting of —Co and W—Ni. 前記メッキ層が、Cr、Mo、W、Fe、Co、およびNiからなる群より選択される3種の元素からなる三元合金を含む、請求項8に記載の熱電変換モジュール。   The thermoelectric conversion module according to claim 8, wherein the plating layer includes a ternary alloy composed of three elements selected from the group consisting of Cr, Mo, W, Fe, Co, and Ni. 前記メッキ層が、0.1μm以上500μm以下の平均結晶粒径を有する、請求項8〜12のいずれか1項に記載の熱電変換モジュール。   The thermoelectric conversion module according to any one of claims 8 to 12, wherein the plated layer has an average crystal grain size of 0.1 µm or more and 500 µm or less. 前記メッキ層の少なくとも一部が、線膨張係数がなだらかに変化する傾斜材である、請求項8に記載の熱電変換モジュール。   The thermoelectric conversion module according to claim 8, wherein at least a part of the plating layer is an inclined material in which a linear expansion coefficient changes gently. 熱電変換部材と、電極部材と、前記熱電変換部材と前記電極部材との間に設けられた拡散防止層と、電流取出手段とを備える、熱電変換システムであって、
前記熱電変換部材が、充填スクッテルダイト構造を有し、Sbを含有する熱電変換材料からなり、
前記拡散防止層が、前記熱電変換部材に接して設けられ、Cr、Mo、およびWのうち少なくとも1種の元素を含み、0.1μm以上500μm以下の厚みを有する、メッキ層である、熱電変換システム。
A thermoelectric conversion system comprising a thermoelectric conversion member, an electrode member, a diffusion prevention layer provided between the thermoelectric conversion member and the electrode member, and current extraction means,
The thermoelectric conversion member has a filled skutterudite structure and is made of a thermoelectric conversion material containing Sb,
The diffusion prevention layer is a plating layer that is provided in contact with the thermoelectric conversion member and includes at least one element of Cr, Mo, and W, and has a thickness of 0.1 μm or more and 500 μm or less. system.
前記熱電変換材料が、R(0<r≦1、3≦t≦5、0<x≦15)で表され、
Rは、希土類元素、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素、および第13族元素であり、
Tは遷移金属元素であり、
Xは、Sbである、請求項15に記載の熱電変換システム。
The thermoelectric conversion material is represented by R r T t X x (0 <r ≦ 1, 3 ≦ t ≦ 5, 0 <x ≦ 15),
R is a rare earth element, an alkali metal element, an alkaline earth metal element, and a Group 13 element;
T is a transition metal element,
The thermoelectric conversion system according to claim 15, wherein X is Sb.
前記メッキ層が、Cr−Fe、Cr−Co、Cr−Ni、Mo−Fe、Mo−Co、Mo−Ni、W−Fe、W−Co、W−Niからなる群より選択される少なくとも1種の合金からなる、請求項15または16に記載の熱電変換システム。   The plating layer is at least one selected from the group consisting of Cr—Fe, Cr—Co, Cr—Ni, Mo—Fe, Mo—Co, Mo—Ni, W—Fe, W—Co, and W—Ni. The thermoelectric conversion system of Claim 15 or 16 which consists of these alloys. 前記メッキ層が、少なくとも2層のメッキ層を含み、各メッキ層が、Cr、Cr−Fe、Cr−Co、Cr−Ni、Mo−Fe、Mo−Co、Mo−Ni、W−Fe、W−Co、W−Niからなる群より選択される金属からなる、請求項15〜17のいずれか1項に記載の熱電変換システム。   The plating layer includes at least two plating layers, and each plating layer includes Cr, Cr—Fe, Cr—Co, Cr—Ni, Mo—Fe, Mo—Co, Mo—Ni, W—Fe, and W. The thermoelectric conversion system according to any one of claims 15 to 17, which is made of a metal selected from the group consisting of -Co and W-Ni. 前記メッキ層が、Cr、Mo、W、Fe、Co、およびNiからなる群より選択される3種の元素からなる三元合金を含む、請求項15に記載の熱電変換システム。   The thermoelectric conversion system according to claim 15, wherein the plated layer includes a ternary alloy composed of three elements selected from the group consisting of Cr, Mo, W, Fe, Co, and Ni. 前記メッキ層が、0.1μm以上500μm以下の平均結晶粒径を有する、請求項15〜19のいずれか1項に記載の熱電変換システム。   The thermoelectric conversion system according to any one of claims 15 to 19, wherein the plating layer has an average crystal grain size of 0.1 µm or more and 500 µm or less. 前記メッキ層の少なくとも一部が、線膨張係数がなだらかに変化する傾斜材である、請求項15に記載の熱電変換システム。   The thermoelectric conversion system according to claim 15, wherein at least a part of the plating layer is an inclined material in which a linear expansion coefficient changes gently.
JP2016051978A 2016-03-16 2016-03-16 Thermoelectric conversion element, thermoelectric conversion module, and thermoelectric conversion system Pending JP2017168609A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016051978A JP2017168609A (en) 2016-03-16 2016-03-16 Thermoelectric conversion element, thermoelectric conversion module, and thermoelectric conversion system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016051978A JP2017168609A (en) 2016-03-16 2016-03-16 Thermoelectric conversion element, thermoelectric conversion module, and thermoelectric conversion system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017168609A true JP2017168609A (en) 2017-09-21

Family

ID=59913491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016051978A Pending JP2017168609A (en) 2016-03-16 2016-03-16 Thermoelectric conversion element, thermoelectric conversion module, and thermoelectric conversion system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2017168609A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019066354A1 (en) * 2017-09-26 2019-04-04 엘지이노텍 주식회사 Thermoelectric device
CN109930186A (en) * 2017-12-18 2019-06-25 中国科学院上海硅酸盐研究所 A kind of skutterudite-base thermoelectrical material surface Al-Ni-Al composite coating
JP2019220546A (en) * 2018-06-19 2019-12-26 三菱マテリアル株式会社 Thermoelectric conversion module, and manufacturing method of thermoelectric conversion module
CN113016082A (en) * 2018-11-16 2021-06-22 株式会社安永 Tin-based thermoelectric conversion element and tin-based thermoelectric conversion module
KR20210076776A (en) * 2019-12-16 2021-06-24 한국재료연구원 Electrodeposition compostion for Fe-Ni alloy anti-diffusion layer and method for preparing thermoelectric device using the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001102645A (en) * 1999-09-30 2001-04-13 Aisin Seiki Co Ltd Thermoelectric element and thermoelectric device
JP2001196646A (en) * 2000-01-17 2001-07-19 Aisin Seiki Co Ltd Thermoelectric device
JP2011114186A (en) * 2009-11-27 2011-06-09 Showa Denko Kk Thermoelectric element and method of manufacturing the same, and thermoelectric module
JP2011114291A (en) * 2009-11-30 2011-06-09 Furukawa Co Ltd Thermoelectric conversion module and jointed member thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001102645A (en) * 1999-09-30 2001-04-13 Aisin Seiki Co Ltd Thermoelectric element and thermoelectric device
JP2001196646A (en) * 2000-01-17 2001-07-19 Aisin Seiki Co Ltd Thermoelectric device
US20010017151A1 (en) * 2000-01-17 2001-08-30 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Thermoelectric device
JP2011114186A (en) * 2009-11-27 2011-06-09 Showa Denko Kk Thermoelectric element and method of manufacturing the same, and thermoelectric module
JP2011114291A (en) * 2009-11-30 2011-06-09 Furukawa Co Ltd Thermoelectric conversion module and jointed member thereof

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019066354A1 (en) * 2017-09-26 2019-04-04 엘지이노텍 주식회사 Thermoelectric device
CN111133596A (en) * 2017-09-26 2020-05-08 Lg伊诺特有限公司 Thermoelectric device
CN111133596B (en) * 2017-09-26 2023-10-31 Lg伊诺特有限公司 thermoelectric device
CN109930186A (en) * 2017-12-18 2019-06-25 中国科学院上海硅酸盐研究所 A kind of skutterudite-base thermoelectrical material surface Al-Ni-Al composite coating
CN109930186B (en) * 2017-12-18 2021-03-16 中国科学院上海硅酸盐研究所 Al-Ni-Al composite coating on the surface of a skutterudite-based thermoelectric material
JP2019220546A (en) * 2018-06-19 2019-12-26 三菱マテリアル株式会社 Thermoelectric conversion module, and manufacturing method of thermoelectric conversion module
CN113016082A (en) * 2018-11-16 2021-06-22 株式会社安永 Tin-based thermoelectric conversion element and tin-based thermoelectric conversion module
KR20210076776A (en) * 2019-12-16 2021-06-24 한국재료연구원 Electrodeposition compostion for Fe-Ni alloy anti-diffusion layer and method for preparing thermoelectric device using the same
KR102640063B1 (en) * 2019-12-16 2024-02-26 한국재료연구원 Electrodeposition compostion for Fe-Ni alloy anti-diffusion layer and method for preparing thermoelectric device using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10508324B2 (en) Thermoelectric conversion material and thermoelectric conversion module
US8171980B2 (en) Process for producing thermoelectric semiconductor alloy, thermoelectric conversion module, thermoelectric power generating device, rare earth alloy, producing process thereof, thermoelectric conversion material, and thermoelectric conversion system using filled skutterudite based alloy
JP2017168609A (en) Thermoelectric conversion element, thermoelectric conversion module, and thermoelectric conversion system
JP2006203186A (en) Method of producing thermoelectric semiconductor alloy, thermoelectric conversion module, and thermoelectric power generation device
JP2005116746A (en) Thermoelectric conversion material and thermoelectric conversion element using the same
CN104247062B (en) The manufacture method and the equipment using the thermoelectric cooling module of thermoelectric device and thermoelectric cooling module
JP5922323B2 (en) Double-phase thermoelectric conversion material
JP2014086623A (en) Thermoelectric conversion module
JP2012521648A (en) Self-organized thermoelectric material
WO2017065081A1 (en) Thermoelectric conversion material, method for producing same, and thermoelectric conversion module
JP5780254B2 (en) Thermoelectric conversion element
JP6567847B2 (en) Thermoelectric conversion material, thermoelectric conversion element, thermoelectric conversion module, thermoelectric power generation device, thermoelectric conversion system, and method of manufacturing thermoelectric conversion material
CN101082114B (en) Middle-low temperature pseudo-binary electrothermal alloy and preparation process
JP5405993B2 (en) Thermoelectric conversion module and its joining member
JP4865531B2 (en) Yb-AE-Fe-Co-Sb (AE: Ca, Sr, Ba, Ag) based thermoelectric conversion material
US10468573B2 (en) Thermoelectric conversion material
JP5877275B2 (en) Method for producing thermoelectric conversion material
JP2016092174A (en) Thermoelectric conversion material and thermoelectric conversion module
JP2007173799A (en) Thermoelectric conversion material and thermoelectric conversion element
JP4937069B2 (en) Thermoelectric conversion material and thermoelectric conversion element using the same
JP2003332637A (en) Thermoelectric material and thermoelectric module using the same
JP2001189497A (en) Thermoelectric conversion element and manufacturing method therefor
JP3544922B2 (en) N-type thermoelectric conversion material and thermoelectric conversion device using the same
Seo et al. Fabrication of Metallic Glass Powder for Brazing Paste for High-Temperature Thermoelectric Modules
JP2005116680A (en) Thermoelectric conversion material and thermoelectric conversion element employing it

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190206

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20191108

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191119

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20200519