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。

在这项研究中，我们重点关注通过等离子体处理控制树脂材料表面的电性能，因为可以通过用大气压等离子体射流照射金属和树脂来控制金属和树脂的亲水性和疏水性。本研究的目的是研究是否可以通过等离子体处理来控制高​​压设备中使用的绝缘材料的侧耐压特性和充电。这是一个新推出的主题，今年我们制造了大气压等离子体发生器，构建了等离子体特性测量系统，构建了绝缘材料表面状态观测系统，并对电特性测量方法进行了研究和检验。获得的主要结果如下所示。 1.我们创造了一个9kV高压电源，使用逆变式氖变压器作为电源，并使用压缩机将工作气体泵入等离子体射流部分，从而可以产生低温等离子体。作为可调节气体流量的系统，研究了气体流量和等离子体发射特性，以确定树脂材料的等离子体照射条件。 2.我们引入了光谱仪，并使用气体流量和工作气体种类（O2、N2、CO2、Ar、空气）作为参数测量等离子体发射特性。 3.为了观察辐照样品的表面，我们构建了材料表面润湿性测量系统，可以通过滴加少量纯化水来测量接触角，使得观察等离子体辐照后的绝缘树脂材料的表面成为可能。做过。 4. 关于电气特性，我们研究了表面电阻和电荷量的测量方法，并决定使用符合 JIS 标准的体积电阻测量和向针状电极施加高电压的电荷测量方法。