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測定計測

マルチセンシングプローブ(接触式センサ)及び計測手法を新たに構築し、熱電変換材料の熱電3物性の同時計測を実現!

愛知県

オザワ科学株式会社

2021年2月19日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 単一の測定装置による熱電3物性値の同時計測可能な方法の開発
基盤技術分野 測定計測
対象となる産業分野 環境・エネルギー、航空・宇宙、自動車、産業機械
産業分野でのニーズ対応 高機能化(新たな機能の付与・追加)、高効率化(同じ生産量に対するリソースの削減)、高効率化(工程短縮)、低コスト化
キーワード 熱電変換材料、熱電3物性、性能指数評価
事業化状況 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
事業実施年度 平成28年度~平成30年度

プロジェクトの詳細

事業概要

熱エネルギー高効率利用の観点から熱電発電技術が注目されているが、熱電変換材料の性能指数評価に必要となる電気抵抗率、ゼーベック係数、熱拡散率(熱伝導率)の熱電3物性とその温度依存性を同時に高精度かつ迅速に計測できる技術がないため、性能評価に多大な時間と労力を要していた。そこで熱電3物性を同時に計測するための接触式マルチセンシングプローブ(センサ)及び計測手法を新たに構築し、簡易迅速、高精度かつ広い温度範囲で計測できる装置を開発する

開発した技術のポイント

同一環境下での測定が可能
・単一の測定装置で熱電3物性(電気抵抗率、ゼーベック係数、熱拡散率)の測定が可能
・熱移動と測定の方向(面方向)が同じ
・材料は単一の形状加工で対応可能

具体的な成果

・熱電3物性計測用センサの開発
 ‐室温付近(RT)~高温域(500℃)で計測が可能
 ‐電気抵抗率、ゼーベック係数、熱拡散率の計測が可能
 ‐試料に特別な前処理が不要で、測定用プローブを試料に接触させるだけで計測が可能
・熱電3物性同時計測システム(装置)の構築
 ‐熱電変換材料の「性能指数Z」を『短時間』且つ『簡易的』に計測が可能
 ‐熱電3物性の熱流方向及び電気伝搬方向が全て同じ方向(試料面方向)で計測が可能
 ‐各種雰囲気下での測定が可能
 ‐試料をセッティング後、簡単な操作で希望の温度域帯の熱電3物性を自動で計測が可能

知財出願や広報活動等の状況

・特許出願 
‐【名称】    「熱電特性評価ユニット、熱電特性評価装置及び熱電特性評価方法」 
‐【出願番号】 特願2019-035443

研究開発成果の利用シーン

単一の測定装置で熱電3物性(電気抵抗率、ゼーベック係数、熱拡散率)を同時に計測可能な技術の開発により、熱電変換材料の探索に従事する研究者・機関において、「性能評価の迅速化(開発時間の短縮)」、「熱電変換技術の高度化」に寄与する事ができる。

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

事業化に向けて技術課題について追加の補完研究中

提携可能な製品・サービス内容

製品製造、試験・分析・評価

製品・サービスのPRポイント

開発した技術成果のポイント
 -単一の測定装置で熱電3物性(電気抵抗率、ゼーベック係数、熱拡散率)を同時に得ることが可能
 -性能評価の迅速及び高精度に求めることが可能
 -無次元性能指数(ZT)を容易に求めることが可能
 -従来技術で課題とされていた測定方向と熱の移動方向は同じ面方向となり、同一環境下での測定が実現
 -試料は単一形状で測定可能となり、熱電変換材料の開発従事者の負担軽減を実現
 -熱電変換材料の探索の迅速化への貢献が期待

今後の実用化・事業化の見通し

開発した接触式マルチセンシングプローブ(センサ)の耐久性、構造上の操作性及び保守性等の技術課題に向けて追加の補完研究中である。
また、熱電材料研究に携わる大学へサンプル品を現在提供中であり、評価実施中である。
2021年度の事業化を目指し、サンプル品の展示会(熱電学会関連)へ出展を計画している。

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 オザワ科学株式会社
事業管理機関 公益財団法人科学技術交流財団
研究等実施機関 国立大学法人名古屋大学
国立研究開発法人産業技術総合研究所
アドバイザー ・中部大学 大学院 工学研究科 電気電子工学専攻 田橋教授 ・ 国立研究開発法人 産業技術総合研究所 イノベーション推進本部 地域連携推進部 中小企業連携室 粂 正市 (KUME, Shoichi)

サポイン事業者 企業情報

企業名 オザワ科学株式会社(法人番号:4180001035008)
事業内容 科学機器、電子計測器、光学機器、専用検査・測定システムの設計、製作、販売
社員数 162 名
生産拠点 本社分室(愛知県名古屋市瑞穂区)
本社所在地 〒467-0876 愛知県名古屋市瑞穂区亀城町5-41
ホームページ https://www.ozawasc.co.jp/
連絡先窓口 技術本部 ものづくり課 小川 清
メールアドレス tec-mftdiv@ozawasc.co.jp
電話番号 052-882-1399