2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of the Dielectric Application with Nanosecond Pulse Poling
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19H00822
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
中山 忠親 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (10324849)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉村 武 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30405344)
柿本 健一 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40335089)
床井 良徳 小山工業高等専門学校, 電気電子創造工学科, 准教授 (80572742)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ポーリング / ナノ秒パルス / 強誘電体 / 電気機械結合係数 / 分極 / キュリー点 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
従来キュリー点がシリコーンオイルの融点以上にあるような高キュリー点を有する誘電体材料をポーリング処理するためには、空気の絶縁耐圧以下の電場でしか処理ができないため、必然的にサンプルサイズや厚みに制限があった。これに対して、本研究では、ナノ秒パルス電場を用いることで、空気の絶縁破壊電圧以上の電場を印加出来ることを利用し、ナノ秒パルス場でのポーリングが可能であることを実証した。また、ポーリング処理後の分極率に関しては、処理温度、印加電圧に大きく影響し、ナノ秒パルスの領域においては、パルス幅に対する依存性は少なかった。他方、ナノ秒パルス電場のみを印加してポーリングを行った材料においては、若干経時変化の特性が悪いものが見受けられた。これは、時定数の短い成分のみが分極され、時定数の長い成分が分極されなかったためであると考えられる。
また、分極しにくい材料の中には、ナノ秒パルス電場のみを印加した場合では、原子分極が不十分であり絶縁油中の直流分極と同じ分極率が得られなかった材料も見受けられた。そのため空気中でナノ秒パルス電場に僅かな直流電場を補うことで分極率向上を図った。パルス電源と直流電源を直列に配置し、電場を同時に印加させることで重畳電場分極を行った。分極の結果、重畳電場分極では油中の直流分極と同等の電気機械結合係数kpを得ることができ、空気の絶縁破壊電圧を印加しても絶縁破壊することなく分極させることができた．
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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