高分子絶縁材料の高温高電界下における劣化メカニズムの解明と余寿命推定方法の開発

• 研究課題/領域番号: 24K07581
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分21050:電気電子材料工学関連
• 研究機関: 東京都市大学
• 研究代表者: 田中 康寛 東京都市大学, 理工学部, 教授 (30227186)
• 研究分担者: 三宅 弘晃 東京都市大学, 理工学部, 教授 (60421864)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2026年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2025年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2024年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: パルス静電応力法 / 電流積分電荷法 / 絶縁材料 / 高温・高電界 / 絶縁寿命

研究開始時の研究の概要

電力機器用電子デバイスに使用されるエポキシ樹脂の絶縁性劣化の過程を調査することにより、絶縁材料の余寿命を把握する手法を開発する。調査には、簡便で精度が高い測定が期待できる電流積分電荷（Q(t)法）を用いることで、汎用性を高くする。また、これに加えて、パルス静電応力法を用いた空間電荷分布測定による材料内部の電界変歪を考慮することで、予測が困難であった絶縁破壊現象を、把握する事を試みる。この手法の確立により、デバイスの余寿命を把握できれば、定期的な電子デバイスの保守点検により、未然に事故を防ぐことが期待でき、さらには優れた絶縁材料の開発にも役立つものと思われる。