| 研究課題/領域番号 |
14350171
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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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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
田中 祀捷 早稲田大学, 情報生産システム研究科, 教授 (50253539)
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| 研究分担者 |
大木 義路 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70103611)
小迫 雅裕 早稲田大学, 理工学総合研究センター, 講師 (80350429)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2004
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| キーワード | 全固体変電所 / 機能性材料 / ポリマー系ナノコンポジット / ナノコンポジット / ポリアミド / エポキシ / 耐部分放電性 / 絶縁材料 |
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| 研究概要 |
環境に優しいオールソリッド変電所の構築を念頭において、機能性絶縁材料の研究開発を行ったが、ポリマー系ナノコンポジットが最有力材料の候補になり得ることを明らかにした。理論と実験の両面からの研究の結果、ナノフィラーとポリマーマトリックスの界面制御が目標実現に不可欠な技術であることを提唱した。実際、電気絶縁の革新技術と目されるポリマー系ナノコンポジットをいち早く着目し研究を開始し、ナノコンポジットの優れた性能の発現メカニズムの解明に結びつく研究成果を得た。また絶縁材料の分野で革新的技術を切り拓く端緒を作ったことは意義深い。
以下の個別成果を要約する。
(1)市販のポリアミド層状シリケートナノコンポシットを成形した実験試料を用いて、ポリマーをナノコンポジット化すれば絶縁材料として重要な耐部分放電性が飛躍的に向上できることを証明した。
(2)実用絶縁材料であるエポキシのナノコンポジット化の製造手法を独自に開発した。
(3)エポキシ酸化チタンナノコンポジットやエポキシアルミナナノコンポジットは耐部分放電性が無充填エポキシやマイクロフィラー充填エポキシに比べ飛躍的に向上していることを確かめた。
(4)エポキシナノコンポジットでは耐部分放電特性のみならず耐トリーイング特性、熱特性、機械特性が向上することが明らかとなった。
(5)ナノコンポジット化で誘電率が減少する特異な現象を発見した。これにも見られるようにナノフィラーとマトリックスの界面が重要な役割を果たしていると結論した。
(6)独自のデータおよび内外に発表された論文のデータを総合的に分析総合し、界面に注目した理論モデル(マルチコアモデル)を提唱した。
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