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熱電変換技術ハンドブック
[コードNo.09NTS218]

■体裁/ B5判・736頁
■発行/ 2008年 12月 20日
(株)エヌ・ティー・エス
■定価/ 59,400円(税込価格)

 エネルギー・環境問題が深刻になる今日、すべてのエネルギー消費活動から排出される熱を回収し電気に変換する熱電変換技術に多くの注目が集まっている。近年注目されている、熱電特性を持った新しい物質材料の基礎データを充実させるべく化学的・物理的視点を網羅、またその製造プロセス、構造解析から新物質開発の現状・設計指針まで踏み込んでいる。更に実用化へのキーテクノロジーとなるモジュール化技術の開発事例から最先端の技術を披露、応用事例における熱電変換技術の成功例、問題点を詳細に記した、将来発展の道標となる一冊。

監修
梶川武信湘南工科大学 名誉教授

編集委員長
舟橋良次(独)産業技術総合研究所 ナノテクノロジー研究部門 主任研究員

編集委員(五十音順)
阿武宏明山口東京理科大学 基礎工学部 准教授
鈴木亮輔北海道大学 大学院工学研究科 材料科学専攻 教授
寺崎一郎早稲田大学 先進理工学部 教授
山本淳(独)産業技術総合研究所 エネルギー技術研究部門

執筆者一覧
梶川武信湘南工科大学
寺崎一郎早稲田大学
李鎔勲(株)小松製作所
黒崎健大阪大学
牟田浩明大阪大学
山中伸介大阪大学
小矢野幹夫北陸先端科学技術大学院大学
西堀英治名古屋大学
中本剛北陸先端科学技術大学院大学
小柳剛山口大学
勝山茂大阪大学
滝沢博胤東北大学
関根ちひろ室蘭工業大学
青木勇二首都大学東京
佐藤英行首都大学東京
松浦満放送大学
赤井光治山口大学
阿武宏明山口東京理科大学
古賀健治山口東京理科大学
谷垣勝己東北大学
西野洋一名古屋工業大学
飯田努東京理科大学
高畠敏郎広島大学
武田雅敏長岡技術科学大学
森孝雄(独)物質・材料研究機構
木村薫東京大学
岡田純平(独)宇宙航空研究開発機構
大瀧倫卓九州大学
本橋輝樹北海道大学
宮崎譲東北大学
野原実岡山大学
黒木和彦電気通信大学
古賀貴亮北海道大学
長谷川靖洋埼玉大学
太田裕道名古屋大学
G.Jeffrey SnyderMaterials Science, California Institute of Technology
池田輝之California Institute of Technology
篠原嘉一(独)物質・材料研究機構
戸嶋直樹山口東京理科大学
朝比奈研一積水化学工業(株)
魚谷信夫(財)化学技術戦略推進機構(JCCI)
島田賢次アルバック理工(株)
馬場哲也(独)産業技術総合研究所
岩崎秀夫北陸先端科学技術大学院大学
堀康彦(財)電力中央研究所
海部宏昌(株)小松製作所
福田克史(株)KELK
Fraunhofer Institute for PhysicalMeasurement Techniques IPM
渡辺滋シチズンホールディングス(株)
舟橋良次(独)産業技術総合研究所
三上祐史(独)産業技術総合研究所
小原春彦(独)産業技術総合研究所
吉田隆名古屋大学
相澤龍彦NPO法人アジア科学教育経済発展機構
渡脩(株)セルシステム
米田征司神奈川大学
中谷祐二郎(株)東芝
新藤尊彦(株)東芝
佐々木恵一(株)東芝
若松健吾(株)東芝
大石高志(株)東芝
伊藤義康(株)東芝
川久保左記NPO法人ウェアラブル環境情報ネット推進機構
佐々木健東京大学
板生清東京理科大学
小林健太郎パナソニック電工(株)
山口作太郎中部大学
松原幸雄日新電機(株)
北城栄日本電気(株)
折橋正樹ソニー(株)
長屋重夫中部電力(株)
Thierry CaillatJet Propulsion Laboratory
木皿且人(独)宇宙航空研究開発機構
津吉彰神戸市立工業高等専門学校
菅原勝美幌町役場建設水道部建設グループ
藤井一宏宇部興産(株)
大塚敬住友重機械エンバイロメント(株)
儲仁才(株)小松製作所
戸田信一カワサキプラントシステムズ(株)
鈴木亮輔北海道大学
吉川信治(独)日本原子力研究開発機構
田中大輔(株)野村総合研究所
Jihui YangMaterials and ProcessesLaboratory, GM R&D Center
Francis R. StablerFuture Tech LLC
工藤博之(財)省エネルギーセンター
長谷周一(株)三五
茂垣康弘(株)IHI
上松和夫(株)IHI
堀尾裕磨ヤマハ(株)
東藤勇苫小牧工業高等専門学校
浦家淳博釧路工業高等専門学校
坂口直志釧路工業高等専門学校
横山安弘釧路工業高等専門学校
久角喜徳大阪ガス(株)
岸松雄セイコーインスツル(株)
吉田和司パナソニック電工(株)
守本純防衛大学校
申ウソク(独)産業技術総合研究所
西堀麻衣子(独)産業技術総合研究所
松原一郎(独)産業技術総合研究所
河本邦仁名古屋大学
Terry TrittClemson University

詳細目次
第1章 熱電変換技術概論

第2章 熱電変換材料

第1節熱電変換材料概論
第2節化合物半導体
1テルル化合物
1.1Bi2Te3系、CsBi4Te6
1.2タリウムテルライド
1.3PbTe系、AgPbmSbTem+2
2亜鉛アンチモン化合物
2.1結晶構造、電子構造
2.2プロセス、熱電特性
3スクッテルダイト化合物
3.1スクッテルダイト・充てん系(シングル・ダブル)高温熱電特性
3.2プロセス−粒界・分散
3.3プロセス−高圧合成
3.4プロセス−高圧合成 〜マルチアンビル装置を用いた高圧合成〜
3.5低温物性・実験
3.6電子構造、熱電特性第一原理電子状態計算による理論の立場から
4クラスレート化合物
4.1タイプT、U、V、XV 高温熱電特性
4.2単結晶合成・低温物性
4.3第一原理計算をベースとする熱電解析予測
5ホイスラー化合物
5.1擬ギャップ系ホイスラー化合物
5.2ハーフホイスラー化合物
6シリサイド系材料
7希土類近藤半導体
8ホウ素化合物
8.1B12正二十面体およびB16正八面体ホウ素化合物
8.2希土類系ホウ素化合物
9クラスター固体
第3節酸化物
1電気導電性酸化物の基礎
2熱電変換材料としての酸化物
3コバルト酸化物の結晶化学
4熱電酸化物の構造と物性
5熱電酸化物の新物質開発
6高キャリアー濃度熱電酸化物の電子状態
第4節ナノ熱電変換材料
1超格子 Bi2Te3系、SiGe系、PbTe系(理論・実験)
2ナノワイヤ Bi系、Bi2Te3系
3酸化物超格子
4バルク熱電変換材料におけるナノ組織の形成
第5節有機物
1有機熱電変換材料の合成
2有機熱電変換材料 〜その開発の歴史と将来への期待〜
3有機・無機ハイブリッド
4有機熱電変換材料への期待と課題
5有機熱電変換材料の産業界からの期待
第6節計測
1熱電変換材料の評価計測技術
2薄膜熱伝導度
3ハーマン法
第3章 熱電モジュール

第1節概論
第2節種類と構造
1発電モジュール
2カスケード型発電モジュール
3ペルチェモジュールの種類と構造
4薄膜マイクロ熱電素子 〜冷却機と発電機における現状〜
5体温発電用高集積化モジュール
第3節製作(接合・素子化)
1接合
2酸化物熱電モジュール
3直接接合
4化合物薄膜
5酸化物系薄膜
6繰り返し塑性加工による熱電変換材料創成
第4節特性と評価
1発電特性
1.1モジュール特性
1.2評価技術
2ペルチェ冷却モジュールの冷却特性@
3ペルチェ冷却モジュールの冷却特性A
4機械強度・劣化
5熱電発電モジュールの熱サイクル特性評価
6耐久性
第4章 開発と実用化

第1節熱電冷却への応用
1電子冷暖房服の開発
2ヘアドライヤーへの適用−「ペルチェ式 nanoeシステム」の開発
3自己冷却パワー半導体デバイス
4電子除湿器
5電子実装技術と冷却技術
6電子機器の熱対策
7超伝導電流リード
第2節熱電発電応用
1熱電発電 最近の歩み 〜NEDOプロジェクト成果報告〜
2発電
3宇宙での発電用熱電変換システム
4太陽光熱複合発電システム
5廃棄物燃焼炉−発電
6下水汚泥の焼却処理熱利用
7沸騰凝縮型熱電発電機
8コジェネシステムにおける応用
9原子力発電設備の安全性向上への適用性検討
10流体を用いた発電システム設計
11熱電変換材料の自動車への応用
12高速バス用熱電変換システムの開発
13自動車の排気熱発電
14変電設備での応用 〜変圧器模擬モデルでの検討〜
15抵抗加熱式工業炉での熱電発電
16プロジェクター光源排熱利用システム
17草津温泉における温泉熱発電システムの実用化
18モンゴルと鳥取県での温泉発電
19LNG冷熱を活用した熱電発電の可能性
20燃料電池と熱電変換
第3節熱電発電微少領域への応用
1マイクロ発電
1.1省電力無線通信の実証
1.2触媒燃焼発電の実証
2体温発電 〜時計への応用〜
3高性能赤外センサの可能性
4薄膜センサへの応用
5ユビキタス分野での応用提案
第4節将来展望
1熱電変換技術の将来展望
2米国における熱電発電の応用

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