大気圧温度制御プラズマ処理による樹脂製高電圧絶縁材料の特性改善に関する研究

常压控温等离子体处理改善树脂高压绝缘材料特性的研究

• 批准号: 22K04057
• 负责人: 浦井 一
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Daido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04057/
• 关键词: 大気圧プラズマ; 高電圧絶縁材料; 樹脂表面改質; 絶縁樹脂材料表面改質; 高電圧電力機器

本研究では，大気圧プラズマジェットを金属や樹脂に照射することで，親水性・疎水性のコントロールが可能であることから，プラズマ処理により，樹脂材料表面の電気的特性のコントロールに着目した。高電圧機器で用いられる絶縁材料に関して，プラズマ処理により辺面耐電圧特性と，帯電のコントロールが可能か調査することを目的としている。新しく立ち上げたテーマであり，今年度は，大気圧プラズマ発生装置の製作，プラズマ特性計測システムの構築，絶縁材料表面状態観測システムの構築，電気的特性計測方法の調査・検討を行った。以下に得られた主な結果を示す。1. 電源にインバータ式のネオントランスを使用した9kVの高電圧電源を製作し，コンプレッサーを用いて昇圧した作動ガスをプラズマジェット部に導入して，低温プラズマを生成可能とした。ガス流量を調整可能なシステムとして，ガス流量とプラズマ発光特性を調査し，樹脂材料へのプラズマ照射条件を決定した。2. 分光計測装置を導入し，ガス流量および作動ガス種(O2, N2, CO2, Ar, Air)をパラメータとしたプラズマの発光特性を測定した。3. 被照射試料の表面観測のため，微量の精製水を滴下して接触角を測定可能な，材料表面の濡れ性計測システムを構築し，プラズマ照射後の絶縁樹脂材料の表面観察を可能とした。4. 電気的特性として，表面抵抗測定および帯電量の測定方法を調査し，JIS規格に沿った体積抵抗測定および，針電極に高電圧を印加させる帯電測定方法を用いることを決定した。

This study focuses on the electrical properties of the resin material surface when it is irradiated with high temperature and high water resistance. High voltage machines are used in insulating materials, such as high voltage treatment, surface voltage resistance, and high voltage control. This year, the production of high-voltage generator, the construction of characteristic measurement system, the construction of insulation material surface condition measurement system, and the investigation and discussion of electric characteristic measurement method were carried out. The following are the main results. 1. The power supply is used for the production of 9kV high voltage power supply, and the low temperature power supply is used for the production of high voltage power supply. The light emission characteristics of the resin material were investigated and the irradiation conditions were determined. 2. The spectrometer is introduced to measure the light emission characteristics of the active species (O2, N2, CO2, Ar, Air). 3. The surface of the irradiated sample can be measured, and the contact angle can be measured by dropping a small amount of purified water. The surface of the material can be measured by constructing a temperature system. The surface of the irradiated resin can be observed. 4. Investigation of the electrical characteristics and measurement methods of surface resistance, determination of the electrical measurement methods of high voltage along JIS specifications