静電吸着法を用いた放熱コンポジット絶縁材料の創製

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 15K05938
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 豊橋技術科学大学
• 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)
• 研究協力者: 長尾 雅行 ; 川島 朋裕 ; 武藤 浩行
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 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

研究成果の概要

静電吸着法を用いてポリメタクリル酸メチル(PMMA)/六方晶窒化ホウ素(hBN)コンポジット絶縁材料を作製した。
hBNの鱗片面が試料の厚さ方向に対して平行方向に配向した(CMP)試料の絶縁破壊の強さはhBNの鱗片面が試料の厚さ方向対して平行方向に配向した(NV)試料のそれより低下した。一方、熱伝導率は絶縁破壊の強さと逆の関係性を示した。hBNの配向方向とhBNとPMMAの界面方向がこれらに影響を及ぼしていると考えられた。
開発したコンポジット材料の特性はホットプレス時の圧力等のパラメータを変化させることにより容易に制御できる可能性があることが示唆された。

自由記述の分野

誘電・絶縁物性工学、高電圧工学、計測光学

研究成果の学術的意義や社会的意義

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。