硅化鎂（Mg₂Si）是一項(xiàng)由資源豐富之元素所構(gòu)成的熱電轉(zhuǎn)換材料，輕量且最適溫度在300℃左右，具有適用產(chǎn)業(yè)廢熱的性能，但轉(zhuǎn)換效率較差是待解決的課題。日本東北大學(xué)于日前發(fā)表了一項(xiàng)研究成果，與山形大學(xué)、北海道大學(xué)、名古屋工業(yè)大學(xué)共同開發(fā)出Mg₂Si蜂巢多孔體的新合成法。

研究團(tuán)隊(duì)將鎂(Mg)與涂布了二氧化硅膜(SiO₂)的聚丁二烯(Polybutadiene)蜂巢膜封入不銹鋼管中，并以725℃退火(Annealing)，進(jìn)行鎂蒸氣處理，進(jìn)而成功地將二氧化硅被覆聚丁二烯轉(zhuǎn)換成蜂巢形狀Mg₂Si。

SiO₂鍍膜聚丁二烯蜂巢膜經(jīng)Mg蒸汽退火形成Mg₂Si蜂窩的示意圖

經(jīng)過化學(xué)分析可以得知退火溫度在600～650℃時，二氧化硅被還原，大多是硅(Si)與非晶碳(Amorphous Carbon)形成；而在725℃時則是主要形成了Mg₂Si。此外，進(jìn)行形狀觀察后確認(rèn)，不論退火溫度的差異，都能維持與鑄型(聚合物蜂巢膜)同樣的多孔構(gòu)造。

據(jù)悉，合成得到的Mg₂Si蜂巢多孔體雖為無機(jī)材料，但具有可漂浮在水面的輕量性，且在維持導(dǎo)電性的同時，擁有6成以上氣孔率的多孔構(gòu)造，且確認(rèn)1層蜂巢構(gòu)造可以降低11%的熱傳導(dǎo)率。今后研究團(tuán)隊(duì)將推動新技術(shù)的實(shí)用化，期藉此開發(fā)出高效率且輕量的熱電轉(zhuǎn)換元件，促進(jìn)實(shí)現(xiàn)低碳社會的愿景。

來源：材料世界網(wǎng)