酸化ニオブ添加炭窒化チタンTi(C_0.3N_0.7)基焼成体の作製とその熱電特性

抄録

酸化ニオブNb₂O₅を添加した炭窒化チタンTi(C_0.3N_0.7)基焼成体を作製して、その熱電特性を調べることにより、Ti(C_0.3N_0.7)の電子冷凍用熱電材料としてのポテンシャルを探った。試料の作製は、Nb₂O₅の添加量を0-10 vol%の範囲で、高周波加熱炉を用いて1673～2273 Kの温度範囲でアルゴン雰囲気中1時間常圧焼成した。焼成にはパウダーベット法を用いた。XRDの結果より、焼成温度1673 Kではまだ焼結せず、1873 Kで液相焼結し、2073 Kで酸化ニオブNb₂O₅の酸素が抜けて粒界相がNbO(主剤の炭素や窒素が侵入した形)になり、2273 Kでは固溶が進んで岩塩型の(Ti, Nb)(C, N, O)に変化した。抵抗率とゼーベック係数の温度依存性は、温度上昇に伴ない共に数値が増加する金属的な性質を示した。焼成温度2073 Kでは、抵抗率はNb₂O₅の添加量が多くなるほど高くなるが、ゼーベック係数はNb₂O₅の添加量にあまり依存せず、室温付近で概ね27 μVK^-1位だった。