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2013 年度 研究成果報告書

高分子・無機ナノコンポジットを用いた高性能絶縁材料の開発

研究課題

  • PDF
研究課題/領域番号 23360142
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関早稲田大学

研究代表者

大木 義路  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70103611)

研究分担者 武田 京三郎  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (40277851)
平井 直志  早稲田大学, 理工学術院, 講師 (30329122)
連携研究者 福永 香  独立行政法人情報通信研究機構, 電磁波計測研究センター, 研究マネージャー (20358956)
水野 麻弥  独立行政法人情報通信研究機構, 電磁波計測研究センター, 研究員 (90360643)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード誘電体 / エポキシ樹脂 / ポリマーナノコンポジット / テラヘルツ時間領域分光 / 複素誘電率 / 誘電損率 / 熱伝導性
研究概要

エポキシ樹脂にシリカナノフィラーを少量分散させることにより、プリント基板の耐エレクトロケミカルマイグレーション性が向上することを見い出し、3件の特許を申請した。次に、Feをナノ粒子化し、エポキシ樹脂に複合させ、低渦電流損、高誘電率、高透磁率を実現する新しい絶縁材料の開発への目処を得た。
複素誘電率の逆数としての電気的モジュラスの周波数への依存性を解析することにより、低周波域での高分子内での電荷輸送に起因する緩和現象を明確化することに成功した。さまざまな高分子についてこの解析を行い、論文を投稿した。また、多くの高分子についてテラヘルツ時間領域分光測定を行い、結果を量子化学計算により検証した。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 1件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Charge transport and electrode polarization in epoxy resin at high temperatures2013

    • 著者名/発表者名
      Fuqiang Tian and Yoshimichi Ohki
    • 雑誌名

      Journal of Physics D : Applied Physics

      巻: 47 ページ: 045311 (1)-045311 (9)

    • DOI

      10.1088/0022-3727/47/4/045311

    • 査読あり
  • [雑誌論文] エポキシ樹脂と鉄ナノ粒子のコンポジットによる低損失磁性誘電材料の開発2013

    • 著者名/発表者名
      廣瀬雄一, 長谷川大二, 大木義路
    • 雑誌名

      電気学会論文誌A

      巻: 133(12) ページ: 668-673

    • DOI

      10.1541/ieejfms.133.668

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Nanofiller Materials on the Dielectric Properties of Epoxy Nanocomposites2013

    • 著者名/発表者名
      J. Katayama, Y. Ohki, N. Fuse, M. Kozako, and T. Tanaka
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation

      巻: 20(1) ページ: 157-165

    • DOI

      10.1109/TDEI.2013.6451354

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Correlation Between Mechanical and Dielectric Relaxation Processes in Epoxy Resin Composites with Nano- and Micro-Fillers2012

    • 著者名/発表者名
      Mayumi Hyuga, Toshikatsu Tanaka, Yoshimichi Ohki, Takahiro Imai, Miyuki Harada, and Mitsukazu Ochi
    • 雑誌名

      Electronics and Communications in Japan

      巻: 95(9) ページ: 1-9

    • DOI

      10.1002/ecj.11420

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Terahertz Spectroscopy as a New Tool for Insulating Material Analysis and Condition Monitoring2011

    • 著者名/発表者名
      Norikazu Fuse, Tsuguhiro Takahashi, Yoshimichi Ohki, Ryo Sato, Maya Mizuno, and Kaori Fukunaga
    • 雑誌名

      IEEE Electr. Insul. Mag

      巻: Vol. 27, No. 3 ページ: 26-35

    • DOI

      10.1109/MEI.2011.5871366

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ナノおよびマイクロフィラーが添加されたエポキシ樹脂コンポジットにおける力学緩和と誘電緩和の相関2011

    • 著者名/発表者名
      日向真由美, 田中祀捷, 大木義路, 今井隆浩, 原田美由紀, 越智光一
    • 雑誌名

      電気学会論文誌A, IEE Japan Trans. Fundam. Mater.

      巻: 131(12) ページ: 12

    • DOI

      10.1541/ieejfms.131.1041

    • 査読あり
  • [学会発表] 電気的モジュラスにより解析したエポキシ樹脂の誘電特性に与えるシリカ添加の効果2014

    • 著者名/発表者名
      増崎裕季, 大木義路
    • 学会等名
      平成26年電気学会全国大会
    • 発表場所
      松山
    • 年月日
      2014-03-20
  • [学会発表] Dielectric Behavior Analysis of Epoxy Resin Using Complex Electric Modulus2013

    • 著者名/発表者名
      Fuqiang Tian and Yoshimichi Ohki
    • 学会等名
      平成25年電気学会全国大会
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      20130300
  • [学会発表] 窒化ホウ素フィラーの剥離処理とコンポジットの熱伝導率2013

    • 著者名/発表者名
      増崎裕季, 廣瀬雄一, 田付強, 大木義路
    • 学会等名
      平成25年電気学会全国大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20130300
  • [学会発表] パワー半導体モジュール封止用途を視野に入れたポリマーナノコンポジットの空間電荷挙動2013

    • 著者名/発表者名
      川野翔平, 高津康也, 三宅弘晃, 田中康寛, 増崎裕季, 大木義路, 渡邉優太郎, 遠山和之, 小迫雅裕
    • 学会等名
      電気学会誘電, 絶縁材料研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-12-11
  • [学会発表] Electric Modulus Revisited -Dielectric Behavior and Charge Transport Characteristics of Epoxy Resin and Its Composites2013

    • 著者名/発表者名
      Fuqiang Tian, Yoshimichi Ohki
    • 学会等名
      電気学会誘電, 絶縁材料研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-12-11
  • [学会発表] 強力な誘電特性解析手段としての電気的モジュラススペクトル2013

    • 著者名/発表者名
      大木義路, 田付強
    • 学会等名
      第44回電気電子絶縁材料システムシンポジウム
    • 発表場所
      豊橋
    • 年月日
      2013-11-27
  • [学会発表] Electric Modulus Spectra of Polyethylene Terephthalate and Polyethylene Naphthalate2013

    • 著者名/発表者名
      Peng Yang, Yoshimichi Ohki, Fuqiang Tian
    • 学会等名
      第44回電気電子絶縁材料システムシンポジウム
    • 発表場所
      豊橋
    • 年月日
      2013-11-26
  • [学会発表] Space Charge Formation and Charge Transport in Epoxy Resin at Varied Temperatures2013

    • 著者名/発表者名
      Xiuting Li, Yoshimichi Ohki, Fuqiang Tian
    • 学会等名
      第44回電気電子絶縁材料システムシンポジウム
    • 発表場所
      豊橋
    • 年月日
      2013-11-26
  • [学会発表] Charge Transport Characteristics in Epoxy Resin at High Temperatures Based on Electrode Polarization Analysis, Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena2013

    • 著者名/発表者名
      Fuqiang Tian and Yoshimichi Ohki
    • 学会等名
      2013 Annual Report
    • 発表場所
      Shenzhen, China
    • 年月日
      2013-10-23
  • [学会発表] Polymer Nanocomposite as an Emerging Dielectric Material, The Second International Conference on Materials2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshimichi Ohki
    • 学会等名
      Energy and Environments (ICMEE)
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      2013-08-08
    • 招待講演
  • [学会発表] Two Methods for Improving Electrochemical Migration Resistance of Printed Wiring Boards2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohki, Y. Hirose, G. Wada, H. Asakawa, T. Tanaka, T. Maeno, K. Okamoto
    • 学会等名
      2012 International Conference on High Voltage Engineering and Application (ICHVE 2012)
    • 発表場所
      Shanghai
    • 年月日
      2012-09-18
  • [学会発表] THz Dielectric Spectroscopy as a Tool for Polymer Analyses2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohki, R. Sato, M. Komatsu, N. Fuse, M. Mizuno and K. Fukunaga
    • 学会等名
      TeraNano 2011
    • 発表場所
      Osaka
    • 年月日
      2011-11-25
  • [学会発表] Comparison of the Effects of Nanofiller Materials on the Dielectric Properties of Epoxy Nanocomposites2011

    • 著者名/発表者名
      J. Katayama, N. Fuse, M. Kozako, T. Tanaka, and Y. Ohki
    • 学会等名
      2011 Annual Report Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena
    • 発表場所
      Cancun
    • 年月日
      2011-10-17
  • [学会発表] Development of Composite of Epoxy Resin and Iron Nanoparticles as a Low Eddy-current Loss Magnetic Material2011

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Hirose, Daiji Hasegawa, and Yoshimichi Ohki
    • 学会等名
      2011 International Symposium on Electrical Insulating Materials
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2011-09-08
  • [学会発表] Experimental and Numerical Analyses of Molecular Vibrations in Poly-caprolactone at Terahertz Frequencies2011

    • 著者名/発表者名
      Marina Komatsu, Ryo Sato, Yoshimichi Ohki, Maya Mizuno, Kaori Fukunaga, and Shingo Saito
    • 学会等名
      2011 International Symposium on Electrical Insulating Materials
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2011-09-07
  • [産業財産権] 金属ベースプリント配線板2012

    • 発明者名
      大木義路, 廣瀬雄一, 和田玄太, 田中祀捷, 岡本健次
    • 権利者名
      学校法人早稲田大学・富士電機
    • 産業財産権種類
      特願
    • 産業財産権番号
      国際特許出願番号:PCT/JP2013/070897
    • 出願年月日
      2012-08-02
    • 外国

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公開日: 2015-06-25  

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