| 研究課題/領域番号 |
15K05938
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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) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | ポリメタクリル酸メチル / 熱可塑性ポリイミド / 鱗片状窒化ホウ素 / コンポジット / 熱伝導率 / 絶縁破壊 |
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| 研究実績の概要 |
低コスト化による薄板化などの要求からセラミックスに変わる放熱特性と絶縁特性の両方の特性を兼ね備えた新たなる材料の開発が急務となっている。。当該研究では製法が簡単、スケールアップも用意、熱可塑性高分子においてもコンポジット材料の作製ができるなどの特徴をもつ静電吸着法を用いて放熱コンポジット絶縁板を作製した。絶縁破壊の強さ、熱伝導率などの物性、ならびにそれらの相互関係等も明らかにし、最も要求性能が高い自動車用パワーモジュールにも適用可能な放熱コンポジット絶縁板を静電吸着法を用いて創製することが当該研究の目的である。
板状窒化ホウ素(h-BN)の配向方向を制御したポリメタクリル酸メチル(PMMA)/鱗片状窒化ホウ素(h-BN)コンポジット絶縁材料を作製した。PMMA/h-BNの試料成形温度がコンポジット材料の熱的・電気的特性に与える影響等を調査した。粒径が1umで成形温度を250℃としたコンポジット材料は熱伝導率約37W/mK,絶縁破壊の強さ80 kV/mmの特性を示し、熱伝導率はかなり高い値を示した。
また、材料の耐熱性を向上させるため、PMMAの代りに熱可塑性ポリイミド(tpPI)を用いたtpPI/h-BNコンポジット材料も作製し、熱的・電気的特性を評価した。耐熱性250℃以上、熱伝導率17 W/(ｍK),絶縁破壊の強さ170 kV/mmの特性を示したため、この材料は最も過酷な使用条件である自動車用パワーモジュールへの適用も可能と考えられた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
当初予定に入っていなかった材料が入手でき、かつ材料の特性も著しく向上することが予想されたため、その材料を使用するための条件だしに時間を要した。凍結粉砕などよりその材料が使用できることが判明し、その材料を使用した放熱性コンポジット絶縁材料の開発および当初予定されていたコンポジット材料の特性評価に時間を要するため、特性は飛躍的に個向上したものの、研究全体としては当初計画よりやや遅れている。
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| 今後の研究の推進方策 |
PMMA/h-BNコンポジットならびにtpPI/h-BNコンポジットの各種特性を評価し、更にコンポジット材料の各種性の向上を目指す。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初予定に入っていなかった材料が入手でき、かつ材料の特性も著しく向上することが予想されたため、その材料を使用するための条件だしに時間を要した。凍結粉砕などよりその材料が使用できることが判明し、その材料を使用した放熱性コンポジット絶縁材料の開発および当初予定されていたコンポジット材料の特性評価に時間を要するため、補助事業期間の延長を希望する。残額は評価機器の購入等に使用する予定である。
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