[发明专利]热电材料以及热电模块

说明书

本发明提供一种热电材料(1)，所述热电材料(1)具有：母相(10)，以MgSiSn合金为主要成分；空孔(12)，形成于母相(10)中；以及硅层，至少形成于空孔(12)的壁面且以硅为主要成分。热电材料(1)还具有1.0wt％以上且20.0wt％以下的MgO。硅层包含非晶Si或者包含非晶Si和纳米尺寸的Si结晶，母相(10)由MgSiSn合金的化学组成的Si的组成比率比其他区域高的区域以及Sn的组成比率比其他区域高的区域构成。热电材料(1)通过这样的结构来实现更低热导率且更低电阻率。

技术领域

本发明涉及热电材料以及热电模块。

背景技术

例如，在专利文献1中公开了一种热电材料，其特征在于，以镁-硅合金、镁-硅-锡合金、硅或者硅-锗合金的任一种为主要成分且由具有多数微细孔的多孔体构成。

另外，在专利文献2中公开了一种热电转换材料的制造方法，其特征在于，当制作由烧结体的多孔材料构成的热电转换材料时，在所述烧结体的原料粉末中作为空孔形成材料混合粒径1μm以下的微粒或直径1μm以下的纤维状物质而制作混合粉末，在对该混合粉末进行成型并烧结时，将环境气体设为非活性气体、还原性气体或者受控的氧化性气体，在不使该空孔形成材料汽化而保持的状态下，进行通过该原料粉末的烧结来形成的固体部分的致密化，在进行致密化之后，该空孔形成材料通过汽化、溶解或熔解来从烧结体中被去除，由此在烧结体内部设置与被去除的该微粒或该纤维状物质的尺寸大致对应的独立闭气孔或独立闭气管。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-53693

专利文献2：WO2005/091393

发明内容

发明所要解决的问题

提供一种更低热导率且更低电阻率的热电材料。

解决问题的技术方案

本发明所涉及的热电材料具有：母相，以MgSiSn合金为主要成分；空孔，形成于所述母相中；以及硅层，至少形成于所述空孔的壁面且以硅为主要成分。

优选地，还具有相对于所述热电材料的重量为1.0wt％以上且20.0wt％以下的MgO。

优选地，所述硅层由非晶Si形成或者由非晶和微晶的混合Si形成。

优选地，所述母相具有所述MgSiSn合金的化学组成互不相同的第一区域和第二区域，所述第一区域的Sn的组成比率高于所述第二区域的Sn的组成比率，所述第二区域的Si的组成比率高于所述第一区域的Si的组成比率。

优选地，所述第一区域与所述第二区域邻接。

优选地，在所述第一区域与所述第二区域的边界，混合存在有粒径比所述第一区域的中心的粒子小的粒子和粒径比所述第二区域的中心的粒子小的粒子。

优选地，所述空孔率相对于所述热电材料为5％以上且50％以下。

优选地，将所述MgSiSn合金的Sn的一部分置换为Ge。

本发明所涉及的热电模块具有：n型热电材料成型体，掺杂有Al、P、As、Sb或Bi；以及p型热电材料成型体，掺杂有Ag、Li、Na、Cu或Au，其中，所述n型热电材料成型体和所述p型热电材料成型体具有：母相，以MgSiSn合金为主要成分；空孔，形成于所述母相中；以及硅层，至少附着于所述空孔的壁面。

发明效果

能够提供一种更低热导率且更低电阻率的热电材料。

附图说明

图1是实施方式所涉及的热电材料1的示意图。