2018 Fiscal Year Annual Research Report
Creation of Thermal Conductive Composeite Insulating Material Using Electro Adsorption Method
| Project/Area Number |
15K05938
|
|---|
| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
|---|
Principal Investigator |
村上 義信 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10342495)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 放熱性コンポジット絶縁材料 / 静電吸着法 / 窒化ホウ素 / 配向 / 熱伝導率 / 絶縁破壊の強さ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
薄板化などの要求からセラミックスに変わる放熱性と絶縁性の両方の特性を兼ね備えた材料の開発が急務となっている。当該研究では製法が簡単、スケールアップも用意、熱可塑性高分子においてもコンポジット材料の作製ができるなどの特徴をもつ静電吸着法を用いて放熱コンポジット絶縁板を作製した。絶縁破壊の強さ、熱伝導率などの物性、ならびにそれらの相互関係等も明らかにし、最も要求性能が高い自動車用パワーモジュールにも適用可能な放熱コンポジット絶縁板を静電吸着法を用いて創製することが当該研究の目的である。
各種条件下において窒化ホウ素(hBN)を厚さ方向に配向させたポリメタクリル酸メチル（PMMA）/hBNコンポジット絶縁材料を静電吸着法にて作製し、体積抵抗率、絶縁破壊の強さ（Fb）および熱伝導率(λ)を中心に評価した。hBNが厚さ方向に対して平行に配向している試料(NV試料)とhBNが厚さ方向に対して平行に配向している試料(CMP試料)の体積低効率を比較すると、NV試料の体積抵抗率はCMP試料のそれより高くなった。PMMA/hBN界面が電気的弱点となり、NV試料の電流パスがCMP試料のそれよりも長くなったためと考えられた。また、hBNの配向方向に関わらずhBN含有率の増加に伴って体積抵抗率が低下した。密度の増加とともにNV試料においてはhBN間のPMMA距離が短くなった、およびCMP試料においては電極間の電流パスが増加したためと考えられた。
CMP試料のFbとλの温度依存性を調査した。温度が上昇した場合、Fbは低下した。一方、λの温度依存性はほぼないまたはわずかに負の相関を示した。本試料-BNの含有量が高いため、hBNのλの温度依存性の方がPMMAのそれより若干優勢となったためと考えられらた。
|
