新しい熱物性値測定法
未来の発電所となる核融合炉では，数十億度の超高温プラズマを閉じ込める構造材料として傾斜機能材料が，宇宙旅行を実現するためのロケットエンジンでは，数千度の燃焼ガスを噴射する構造材料として炭素繊維強化炭素複合材料が開発されています．どちらの材料も，【熱が加えられたとき，どのような応答をするのか？】を調べることが重要です．そこで，伝熱工学研究室では，そのような最先端の材料内を熱が伝わる速さとその測定法を研究しています．
超LSIの封止樹脂は，エポキシ樹脂にシリカ粒子が分散されており，界面の接着による高強度化や吸水率低減の目的でシランカップリング剤も加えられている。発表者らは，以下の比較からさらに高性能化できるシランカップリング剤の構造と使用方法を明らかにした。1）前処理法とインテグラルブレンド法 2）構造：界面結合型と疎水化型 3）界面の結合とマトリックスの改質 今後，自動車組立はエポキシ樹脂による接着が主流になるが，この高性能化にも応用可能である。
なぜ低吸水率・高強度化？
超LSI回路の吸水による劣化を防ぐために封止樹脂の低吸水率化が必要である。さらに，シリカ粒子とエポキシ樹脂の界面をシランカップリング剤で接着することによりさらに低吸水率化されると信じられている。クラック発生を防ぐために高強度化が必要である。
結論
以下の結果が得られた。
・シランカップリング剤の構造は
吸水率：疎水化型＞界面結合型
強度：界面結合型＞疎水化型
・効果は
吸水率：マトリックス改質＞界面結合
強度：マトリックス改質＝界面結合
・添加方法
インテグラルブレンド法＞前処理法
以上は，従来の考え方と大きく異なっていた。
論文
「Effects of silane coupling agent hydrophobicity and loading method on water absorption and mechanical strength of silica particle-filled epoxy resin」(2020)『Journal of Applied Polymer Science』137(17)p.48615.
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