2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Non-contact Deterioration Diagnosis Technology of Silicone Rubber Insulator Materials by Innovation of Water Repellency Evaluation Methods
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26420285
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| Research Institution | Gifu National College of Technology |
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Principal Investigator |
所 哲郎 岐阜工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (10155525)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | シリコーンゴム / がいし / 撥水性 / 劣化診断 / 望遠計測 / 動的接触角 / 表面粗さ / 温度依存性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
大震災後特に注目されているポリマーがいし材料であるシリコーンゴムは、撥水性とその自己回復能力を有している。軽量で重汚損環境でも優れた絶縁性能を発揮するなど、世界各国で使用実績を高めつつある。一方、磁器とは異なり高分子材料であるため、その経年劣化や撥水性能の低下が問題となることが指摘されてきた。本研究では、材料表面の撥水性を定量的に解析し、その劣化診断や性能向上へ向けた計測手法を開発し、評価指標を得ることを目的とした。
具体的には、撥水性は試料温度や表面粗さ、試料の吸水状態など、多くのパラメータによりその発現状態を変化させるが、各パラメータ変化時の撥水性評価値の変化を計測指標として用いれば、より正確な撥水性診断が定量的に可能となることを明らかとしてきた。例えば計測温度の低下は、表面自由エネルギーの温度依存性により、液体の表面張力と固体面の表面自由エネルギーを増加させる。前者は撥水性の向上に寄与し後者は撥水性の低下に寄与するので、これら両方が同時に発現されることとなる。本研究により、低温側では撥水性は低下して高温側では改善して観測される傾向を実験的に明らかとした。
一年間の延長期間を用いて、本研究の成果である材料面に非接触で撥水性を測定する手法を国際的に検討されている、撥水性維持能力試験法に適用した結果を報告した。また、コンクリート表面の劣化診断へもこの撥水性計測手法が適用可能であることを報告した。特に材料の劣化は前進および後退接触角の差として現れることを各種撥水指標により明らかとした。
本研究成果の基礎は、電気学会調査専門委員会による技術報告や論文および学会発表として広報した。更には研究成果の応用として、コンクリート材料表面に形成される撥水層の評価や、国際大電力会議（ＣＩＧＲＥ）の新試験法に関する日本代表委員とも連携し、国際共同研究としても研究成果の活用と応用に携わった。
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