| 研究課題/領域番号 |
18H01425
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21010:電力工学関連
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| 研究機関 | 豊橋技術科学大学 |
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研究代表者 |
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)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
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| キーワード | 静電吸着法 / 熱可塑性ポリイミド / 六方晶窒化ホウ素 / 放熱性コンポジット絶縁材料 / 熱特性 / 電気絶縁性 / コンポジット絶縁材料 / 電気特性 / 熱的特性 / 熱伝導率 / 絶縁特性 / 電気的特性 / 放熱性コンポジット / 窒化ホウ素 / 高分子 / 絶縁破壊の強さ / コンポジット / 絶縁破壊強度 |
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| 研究成果の概要 |
自動車用パワーモジュールに使用される放熱性コンポジット絶縁板は高い熱伝導性、許容可能な電気絶縁性および熱的安定性などが要求される。本研究では静電吸着法を用いて熱可塑性ポリイミド(tpPI)/六方晶窒化ホウ素(h-BN)コンポジット材料を作製した。tpPI/配向h-BNコンポジット材料の熱分解温度は240℃を超え、熱伝導率は10 W/mK以上を示した。また、同材料の直流絶縁破壊の強さは150 kV/mm以上を示した。本材料は、高い熱安定性、高い放熱特性および許容可能な電気絶縁性を示したことから次世代のパワーモジュール用コンポジット材料の有力な候補の一つになると考えられた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
静電吸着法は特殊かつ高価な装置を必要としないため、コスト低減に寄与する可能性が多いにあり、簡便な方法のためスケールアップが容易であるという特徴も有する。さらには、静電吸着法は粒子の材質、吸着量等を制御することにより任意構造のコンポジット材料を作製することができる。この特徴も生かして当該研究ではコンポジット絶縁材料の熱伝導等のシミュレーションおよび理論的熱伝導率の評価も実施するため、学術的な価値が高い。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、放熱の問題はすべての電力機器の信頼性にかかわる問題であるため、当該研究は学術的・工学的な意義・発展性が大いにあるものと思われる。
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