【材料技術】 中部センター 高熱伝導性プラスチックにおける 無機フィラー量の低減化技術 先進製造プロセス研究部門 無機複合プラスチック研究グループ 堀田裕司,佐藤公泰,今井祐介 連絡先 [email protected] 研究背景 ●電子部材の小型化・集積化およびモータの 放熱対策として樹脂の熱伝導性向上が必要。 ●熱伝導率の向上のためには、高熱伝導性 の無機フィラーを樹脂中へ高充填化するため、 部材の重量が増し、軽量性が失われてしまう。 ●無機フィラーの素材コストは高いため、材 料・部材の製造コストを引き上げてしまう。 低フィラー量での熱伝導性発現技術が必要 HV・EV自動車用モータ、電子部材等の放熱材 ハイブリッド・電気自動車の大出力モーターの熱対策 電子部材の小型化・高集積化に伴う熱対策 開発目的及び目標 積層粒子 高熱伝導性の積層無機フィラーを剥離し、 低フィラー充填量で熱伝導パスを形成 積層体 の剥離 I. 積層粉末の剥離プロセスを検討(h-BNを対象) II. 剥離BNフィラーと樹脂との複合材料の 低フィラー充填量での熱伝導性発現を確認 III. 低フィラー充填下での機械特性を把握 樹脂 ●伝熱パスが 出来にくい ●積層粒子の剥離により、 フィラー充填量が同じで も伝熱路が形成 剥離プロセス検討後の沈降試験(20日間) 熱伝導率の測定 ►低フィラー充填量で熱伝導率向上 ►従来品の20vol%の時と、開発品の 10vol%の熱伝導率が同等値 (1/2のフィラー量で同等の特性発現 ⇒素材コスト半減、重量半減) 素材コスト削減、軽量化へ h-BN積層体の剥離に成功 レーザーフラッシュ法 開発した複合樹脂の機械特性 曲げ強度(MPa) ヤング率(MPa) 使用した樹脂 原料BN複合樹脂 41 35 931 1839 剥離BN複合樹脂 47 2401 まとめ ●低フィラー充填量での熱伝導発現 プロセス技術を開発。 ●開発した複合樹脂の機械特性は向上。 軽くて強い樹脂材料へ
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