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Creation of Thermal Conductive Composeite Insulating Material Using Electro Adsorption Method

Research Project

Project/Area Number 15K05938
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Power engineering/Power conversion/Electric machinery
Research InstitutionToyohashi University of Technology

Principal Investigator

MURAKAMI Yoshinobu  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10342495)

Research Collaborator NAGAO Masayuki  
KAWASHIMA Tomohiro  
MUTO Hiroyuki  
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords静電吸着法 / 六方晶窒化ホウ素 / 熱可塑性ポリイミド / コンポジト材料 / 絶縁破壊の強さ / 熱伝導率 / 放熱性コンポジット絶縁材料 / 窒化ホウ素 / 配向 / ポリメタクリル酸メチル / 鱗片状窒化ホウ素 / コンポジット / 絶縁破壊 / ポリエチレンテレフタレート / 静電吸着 / コンポジット絶縁材料
Outline of Final Research Achievements

To develop a thermally conductive and electrically insulating composite material with high thermal conductivity and acceptable breakdown strength, polymethylmethacrylate (PMMA)/hexagonal boron nitride (h-BN) composite materials were produced by electrostatic adsorption method.
The breakdown strength of the composite which the flaky surfaces of h-BN was oriented parallel to the thickness direction, was smaller than that of the composite which the flaky surfaces of h-BN was oriented perpendicular to the thickness direction. On the other hand, the thermal conductivity exhibited the inverse trend to the breakdown strength. The orientation direction of hBN and the orientation direction of the interface between the hBN and PMMA influenced to these properties.
The properties of the composite material can be easily changed as necessary controlled by each factors.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

作製したコンポジット材料は理論的には均一分散の材料であり、それらを前提とした熱伝導率の理論式や熱流シミュレーションなどと比較検討できるため学実的価値は高い。また。各種電力機器の開発は絶縁材料の開発と言っても過言ではなく、放熱の問題は電力機器のみならずあらゆる機器の信頼性に関わる問題のため、簡易な方法な方法で作製でき、かつこれまでにない優れた特性をもつ放熱性コンポジット材料は社会的・工業的意義が極めて大きい。

Report

(5 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (35 results)

All 2019 2018 2017 2016 2015 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (20 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Book (2 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (4 results)

  • [Journal Article] Electrical and Thermal Properties of PMMA/h-BN Composite Material Produced by Electrostatic Adsorption Method2019

    • Author(s)
      Norikazu Hamasaki, Shuhei Yamaguchi, Shohei Use, Tomohiro Kawashima, Hiroyuki Muto, Masayuki Nagao, Naohiro Hozumi and Yoshinobu Murakami
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials

      Volume: 139 Issue: 2 Pages: 60-65

    • DOI

      10.1541/ieejfms.139.60

    • NAID

      130007599863

    • ISSN
      0385-4205, 1347-5533
    • Year and Date
      2019-02-01
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    • Author(s)
      村上義信、宇瀬尚平、山口修平、川島朋裕、武藤浩行、穂積直裕、長尾雅行
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials

      Volume: 137 Issue: 4 Pages: 202-207

    • DOI

      10.1541/ieejfms.137.202

    • NAID

      130005530107

    • ISSN
      0385-4205, 1347-5533
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    • Author(s)
      村上義信、加藤広衣、川島朋裕、長尾雅行、穂積直裕、石川素美、脇本 亨
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials

      Volume: 137 Issue: 7 Pages: 428-434

    • DOI

      10.1541/ieejfms.137.428

    • NAID

      130006839828

    • ISSN
      0385-4205, 1347-5533
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      宇瀬尚平、村上義信、武藤浩行、川島朋裕、長尾雅行
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials

      Volume: 136 Issue: 4 Pages: 186-192

    • DOI

      10.1541/ieejfms.136.186

    • NAID

      130005141608

    • ISSN
      0385-4205, 1347-5533
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      Y. Murakami, T. Kawashima, N. Hozumi and M. Nagao
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      Volume: D1_207 Pages: 1-6

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      S. Use, T. Kawashima, M. Nagao and Y.Murakami
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      2016 Annual Report. Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena USB-Memory

      Volume: 4B-11 Pages: 380-383

    • DOI

      10.1109/ceidp.2015.7352005

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      Yoshinobu Murakami, Atsuhiro Fujii, Tomohiro Kawashima and Masayuki Nagao
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      Volume: 2 Pages: 680-683

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      南亮輔、濵﨑訓和、川島朋裕、武藤浩行、穂積直裕、村上義信
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      山口修平、濵﨑訓和、川島朋裕、武藤浩行、長尾雅行、穂積直裕、村上義信
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    • Author(s)
      濵﨑訓和、宇瀬尚平、山口修平、川島朋裕、村上義信
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      平成29年電気学会全国大会
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      富山大学五福キャンパス, 富山
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      宇瀬尚平、山口修平、川島朋裕、武藤浩行、長尾雅行、村上義信
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      平成29年電気学会全国大会
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      富山大学五福キャンパス, 富山
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      2017-03-15
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      山口修平、宇瀬尚平、川島朋裕、武藤浩行、長尾雅行、村上義信
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      平成29年電気学会全国大会
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      富山大学五福キャンパス, 富山
    • Year and Date
      2017-03-15
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      Norikazu Hamasaki, Shuhei Yamaguchi, Shohei Use, Tomohiro Kawashima, Hiroyuki Muto, Masyuki Nagao, Naohiro Hozumi and Yoshinobu Murakami
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      N. Hamasaki, S. Yamaguchi, T. Kawashima, H. Muto, M. Nagao, N. Hozumi and Y. Murakami
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      S. Yamaguchi, N. Hamasaki, S. Use, T. Kawashima, H. Muto, M. Nagao, N. Hozumi and Y. Murakami:
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      山口修平、濵﨑訓和、川島朋裕、武藤浩行、長尾雅行、穂積直裕、村上義信
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      平成29年度 電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
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      豊田工業高等専門学校, 豊田
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      豊田工業高等専門学校, 豊田
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      2016-09-12
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      宇瀬尚平、山口修平、川島朋裕、武藤浩行、穂積直裕、長尾雅行、村上義信
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      岐阜大学サテライトキャンパス, 岐阜
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      村上義信
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    • URL

      http://dei.ee.tut.ac.jp/

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    • Industrial Property Rights Type
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    • Filing Date
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      村上義信
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      村上義信、長尾雅行、川島朋裕、武藤浩行
    • Industrial Property Rights Type
      特許
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      2016-07-08
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      2015-155609
    • Filing Date
      2015-08-06
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Published: 2015-04-16   Modified: 2020-03-30  

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