誘電泳動力を用いたゲル・固体ハイブリットPTC限流素子の基礎研究

利用介电泳力的凝胶/固体混合PTC限流装置的基础研究

基本信息

批准号：
14655109
负责人：
大塚信也
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Kyushu Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、マトリックスに液体あるいはゲル状材料を、導電性フィラーには固体導電性粒子を用いるハイブリッドPTC (positive temperature coefficient)限流素子の開発・実用化に向けた先導研究である。即ち、従来の固体マトリックスに代わり液体あるいはゲル状マトリックスと固体導電性粒子によりハイブリッドPTC限流素子を構成し、導電性粒子の蒸発・散開による限流動作ならびに誘電泳動力を用いて導電性粒子を効率よく自動的に電極間に捕集することで通電状態を繰り返し実現しようとする独創的な発想に基づくものである。本年度は、このオフ状態からオン状態への誘電泳動力に基づく自己復帰機構を実験的に検証し、この自己復帰機構を特徴とする限流素子を特許出願した。また、本素子はオン抵抗が低く、オフ抵抗が大きく、且つ両抵抗特性を両立(オフ/オン抵抗比を大きく)することが重要であるが、素子基板材料を変更することによりオフ抵抗をこれまでより1〜2桁上昇させることができ、オフ/オン抵抗比を従来の10倍以上改良することができた。また、オン状態の粒子接触状態を観測し、オン抵抗は粒子間の接触抵抗に強く依存することが示されたことから、オン抵抗低減には接触抵抗を如何に効果的に低減できるかがカギになることがわかった。なお、本原理とその実験結果を電気学会の九州支部大会で発表したところ論文発表賞を受賞するなど一応の評価をいただいた。

这项研究是针对混合PTC（正温度系数）限流器件的开发和实际应用的开创性研究，该器件使用液体或凝胶状材料作为基体，并使用固体导电颗粒作为导电填料。即，代替传统的固体基体，使用液体或凝胶基体和固体导电颗粒构建混合PTC限流元件，通过导电颗粒的蒸发和分散以及通过使用限流作用来激活导电颗粒。它基于一个原始想法，试图通过电极之间有效且自动的收集来重复实现通电状态。今年，我们实验验证了基于介电泳力从OFF状态到ON状态的自复位机制，并针对具有该自复位机制的限流元件提交了专利申请。此外，对于该器件来说，重要的是具有低导通电阻和高截止电阻，并实现这两种电阻特性（增加截止/导通电阻比）。我们能够将截止/导通电阻比提高更多。与传统相比，提高了10倍以上。此外，通过观察导通状态下的颗粒接触状态可知，导通电阻很大程度上取决于颗粒之间的接触电阻，因此降低导通电阻的关键在于如何有效地降低接触电阻。它变成了。此外，当我们在日本电气工程师学会九州分会会议上展示这一原理及其实验结果时，我们获得了相当多的认可，包括获得了最佳论文展示奖。

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

誘電泳動力による自己修復性限流ヒューズのスイッチング動作検証とOn-Off抵抗特性の検討

利用介电泳力验证自愈式限流熔断器的分断动作及通断电阻特性检查

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
第57回電気関係学会九州支部連合大会論文集
影响因子：
0
作者：
Y.Yamaguchi;J.Furusho;S.Kimura;K.Koyanagi;安倍俊富;安倍俊富
通讯作者：
安倍俊富

特許権

专利权

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

誘電泳動現象を用いた自己回復性スイッチング素子開発に関する検討

利用介电泳现象开发自修复开关元件的研究

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
第35回電気電子絶縁材料システムシンポジウム予稿集
影响因子：
0
作者：
Y.Yamaguchi;J.Furusho;S.Kimura;K.Koyanagi;安倍俊富
通讯作者：
安倍俊富

Switching Phenomena of a New Type PTC Device as a Reusable Current-limiting Fuse Operated by Dielectrophoresis

新型介电电泳可重复使用限流熔断器PTC器件的开关现象

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
2004 Annual Report Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena (CEIDP2004)
影响因子：
0
作者：
J.Zhang;J.Furusho;M.Uda;T.Yamaguchi;中岡將吉;S.Ohtsuka
通讯作者：
S.Ohtsuka

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通讯作者：
友枝　渉，吉田　圭佑，小坪　俊勝，大塚　信也