高分子ナノコンポジットの実用化に向けた電気特性解明

2012-0928-01
研究者名
所属
専門分野
電子・電気材料工学,電力工学・電力変換・電気機器
キーワード

背景

環境に優しい電気エネルギーの輸送と利用をめざし、また、より高度な情報化社会のために、バンドギャップの広い物質、具体的には絶縁体、誘導体、ワイドギャップ半導体の光物性、電気物性を研究している。
本研究は、種々の有機高分子と無機ならびに金属ナノフィラーの組み合わせによって革新的電気特性実現を目指し、ナノフィラー添加が有機高分子の誘電特性に与える影響を解明するための基礎的な研究である。

シーズ概要

当研究室では、高分子ナノコンポジットの実用化に向けて、以下の様な研究を実施している。
・無機フィラーによるエポキシ樹脂ナノコンポジットの絶縁・誘電特性制御
・小型化されたパワー半導体モジュールに適した高絶縁・高熱伝導材料の開発・作製
・高周波対応磁性・誘電材料の創出

応用・展開

・電子機器の小型化、高機能化に対応するだけの絶縁性、耐エレクトロケミカルマイグレーション性を　有する多層プリント配線板
・小型化かつ広帯域化された各種情報通信端末アンテナの小型化

優位性

・ナノコンポジット化により、絶縁性、耐エレクトロケミカルマイグレーション性のみならず、高熱伝導率を　有するフィラーを利用することで、高熱伝導率を有した多層プリント配線板を作製できる
・磁性ナノコンポジットを作製することで、高い透磁率を持ちながら絶縁性を待たせることができる

提供目的

受託研究、共同研究、技術相談

備考

※関連特許は富士電機、東芝に移転

■受賞学術賞 ： 電気学会Fellow、電力技術懇談会功績賞、西安交通大学名誉教授、電気学会業績賞、電気学会基礎・材料・共通部門特別賞学術・貢献賞、M.Ieda Memorial Lecture Award, IEEE International Conference on Properties and Applications of Dielectric Materials,電気学会上級会員、米国電気電子学会誘電・絶縁部門学会Whitehead記念賞、電気学会誘電・絶縁材料技術委員会学術貢献賞家田賞ほか受賞歴多数

資料

  • 無添加ポリエチレン(左)とMgOフィラー5wt％添加ポリエチレン(右)の空間電荷分布図
  • 無添加エポキシ樹脂(左)とナノフィラーマイクロフィラー共添加エポキシ樹脂(右)の耐マイグレーション性(SEM像)
  • ナノフィラーマイクロフィラー共添加エポキシ樹脂の耐マイグレーション性(空間電荷分布)
  • 鉄ナノ粒子添加エポキシ樹脂試料の導電率

関連論文

  • ・浅川洋貴・夏井正嗣・田中祀捷・大木義路・前野恭・岡本健次：「2 層誘電体中に進展したエレクトロケミカルマイグレーションにより生じる空間電荷分布信号の解析」，電気学会論文誌A, Vol. 131, No. 9, pp. 771-777 (2011)
  • ・廣瀬雄一・大木義路・川野翔平・三宅弘晃・田中康寛・渡邊優太郎・遠山和之・小迫雅裕・穂積直裕： 「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基礎物性把握」，基礎・材料・共通部門大会，XVI-6， pp. 351-356，秋田 (2012)
  • ・廣瀬雄一・長谷川大二・大木義路：「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」，誘電・絶縁研究会，DEI-11-090 pp. 77-82 (2011)
  • ・Yuichi Hirose, Daiji Hasegawa, Yoshimichi Ohki, "Development of Composite of Epoxy Resin and Iron Nanoparticles as a Low Eddy-current Loss Magnetic Material", International Symposium on Electrical Insulating Materials, pp. 337-340 Kyoto, Japan (2011)

他のシーズ

掲載日: 2012/09/28