JP2000228599A - 整合厚を利用した電磁波吸収体とその製造方法 - Google Patents
整合厚を利用した電磁波吸収体とその製造方法Info
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- JP2000228599A JP2000228599A JP11027643A JP2764399A JP2000228599A JP 2000228599 A JP2000228599 A JP 2000228599A JP 11027643 A JP11027643 A JP 11027643A JP 2764399 A JP2764399 A JP 2764399A JP 2000228599 A JP2000228599 A JP 2000228599A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 軟磁性金属の粉末をゴムまたは合成樹脂のマ
トリクス中に分散してなる電磁波吸収体であってシート
形状のものにおいて、電磁波の発散現象が認められる整
合厚を利用し、リターンロスが３５ｄＢ以上の高性能な
電磁波吸収性能を有する電磁波吸収体を提供すること。
また、任意の周波数において整合厚を利用し、高性能の
電磁波吸収体を実現する設計手法を提供すること。 【解決手段】 １ＧHz以上の高周波領域において、軟磁
性金属の粉末の平均粒径とそのマトリクスへの体積充填
率とによって決定される特定の周波数（発散周波数）で
電波の吸収がピークに達する整合厚をその厚さとする。
これを製造する方法は、発散周波数と電磁波吸収体に要
求される厚さの範囲とを与えられた条件とし、それらに
基づいて、使用すべき軟磁性金属の粉末の平均粒径とそ
のマトリクスへの体積充填率とを選択し、それら選択さ
れた条件において可能になる整合厚を厚さとして採用す
る。
トリクス中に分散してなる電磁波吸収体であってシート
形状のものにおいて、電磁波の発散現象が認められる整
合厚を利用し、リターンロスが３５ｄＢ以上の高性能な
電磁波吸収性能を有する電磁波吸収体を提供すること。
また、任意の周波数において整合厚を利用し、高性能の
電磁波吸収体を実現する設計手法を提供すること。 【解決手段】 １ＧHz以上の高周波領域において、軟磁
性金属の粉末の平均粒径とそのマトリクスへの体積充填
率とによって決定される特定の周波数（発散周波数）で
電波の吸収がピークに達する整合厚をその厚さとする。
これを製造する方法は、発散周波数と電磁波吸収体に要
求される厚さの範囲とを与えられた条件とし、それらに
基づいて、使用すべき軟磁性金属の粉末の平均粒径とそ
のマトリクスへの体積充填率とを選択し、それら選択さ
れた条件において可能になる整合厚を厚さとして採用す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、整合厚を利用した
電磁波吸収体とその製造方法に関する。
電磁波吸収体とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】各種の電子機器類から外部への電磁波の
放射を避け、外部からの電磁波の干渉を防ぐ目的で、電
磁波吸収体を用いた電磁遮蔽が行なわれる。電磁波吸収
体の構成の多くは、軟磁性金属の粉末をゴムまたは合成
樹脂のマトリクス中に分散固定したものであり、通常は
シートの形態に加工して使用されている。
放射を避け、外部からの電磁波の干渉を防ぐ目的で、電
磁波吸収体を用いた電磁遮蔽が行なわれる。電磁波吸収
体の構成の多くは、軟磁性金属の粉末をゴムまたは合成
樹脂のマトリクス中に分散固定したものであり、通常は
シートの形態に加工して使用されている。
【０００３】一般にこうした電磁波吸収体は、遮蔽の対
象となる電子機器類に応じて、それを通る電磁波の減衰
が特定の周波数領域で最大になるように設計される。減
衰の程度を論じるには、一定の強度でシートの面に入射
した電磁波が、シートを通過し裏面で反射して戻って来
たものを測定し、両者の比を「リターンロス」と呼んで
ｄＢで表す。シート状の電磁波吸収体の周波数特性は、
シート内に存在する軟磁性金属の粉末の平均粒径と体積
充填率、およびシートの厚さによって決定される。その
ような状況のもとで、たとえば軟磁性金属の粉末の平均
粒径と体積充填率とを一定に保ってシート厚さを変動さ
せたとすると、リターンロスがピークになる周波数は、
シートが厚くなるほど低周波側にシフトする。
象となる電子機器類に応じて、それを通る電磁波の減衰
が特定の周波数領域で最大になるように設計される。減
衰の程度を論じるには、一定の強度でシートの面に入射
した電磁波が、シートを通過し裏面で反射して戻って来
たものを測定し、両者の比を「リターンロス」と呼んで
ｄＢで表す。シート状の電磁波吸収体の周波数特性は、
シート内に存在する軟磁性金属の粉末の平均粒径と体積
充填率、およびシートの厚さによって決定される。その
ような状況のもとで、たとえば軟磁性金属の粉末の平均
粒径と体積充填率とを一定に保ってシート厚さを変動さ
せたとすると、リターンロスがピークになる周波数は、
シートが厚くなるほど低周波側にシフトする。
【０００４】この、シートの厚さを変化させるにつれて
リターンロスのピークがシフトして行く過程で、リター
ンロスの値が特異的に大きくなり、電磁波の発散現象が
見られる厚さがあることが見出された。これを「整合
厚」と呼んでおり、そのようなシート厚さにおいては、
シート内を進行する電磁波が、往復でほぼ完全に打ち消
し合うものと考えられる。一例を、図１のグラフに示
す。図１は、軟磁性金属としてＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金を
採用し、その平均径Ｄ50が１８μｍの粉末を、塩素化ポ
リエチレンゴムのマトリクス中に体積充填率３３％の割
合で混練した材料を、厚さ３．５mm、４．０mmまたは
４．５mmのシートに成形したもののリターンロスをあら
わす。ここで、厚さ４．０mmのシートは４ＧHz強の周波
数において４５ｄＢを超える強い減衰を示しており、他
の厚さのシートが示す３０ｄＢ以下の減衰にくらべて格
段に高い減衰であって、明らかに特異点である。この周
波数に対して、４．０mmの厚さが整合厚である。
リターンロスのピークがシフトして行く過程で、リター
ンロスの値が特異的に大きくなり、電磁波の発散現象が
見られる厚さがあることが見出された。これを「整合
厚」と呼んでおり、そのようなシート厚さにおいては、
シート内を進行する電磁波が、往復でほぼ完全に打ち消
し合うものと考えられる。一例を、図１のグラフに示
す。図１は、軟磁性金属としてＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金を
採用し、その平均径Ｄ50が１８μｍの粉末を、塩素化ポ
リエチレンゴムのマトリクス中に体積充填率３３％の割
合で混練した材料を、厚さ３．５mm、４．０mmまたは
４．５mmのシートに成形したもののリターンロスをあら
わす。ここで、厚さ４．０mmのシートは４ＧHz強の周波
数において４５ｄＢを超える強い減衰を示しており、他
の厚さのシートが示す３０ｄＢ以下の減衰にくらべて格
段に高い減衰であって、明らかに特異点である。この周
波数に対して、４．０mmの厚さが整合厚である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
の、電磁波吸収シートにおいて電磁波の発散現象が認め
られる整合厚を利用し、非常に高性能な電磁波吸収性能
を有する電磁波吸収体を提供することにある。任意の周
波数において整合厚を利用し、高性能の電磁波吸収体を
実現する設計手法を提供することもまた、本発明の目的
に含まれる。
の、電磁波吸収シートにおいて電磁波の発散現象が認め
られる整合厚を利用し、非常に高性能な電磁波吸収性能
を有する電磁波吸収体を提供することにある。任意の周
波数において整合厚を利用し、高性能の電磁波吸収体を
実現する設計手法を提供することもまた、本発明の目的
に含まれる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の整合厚を利用し
た電磁波吸収体は、軟磁性金属の粉末をゴムまたは合成
樹脂のマトリクス中に分散してなる電磁波吸収体であっ
て、１ＧHz以上の高周波領域において、軟磁性金属の粉
末の平均粒径とそのマトリクスへの体積充填率とによっ
て決定される特定の周波数（発散周波数）で電波の吸収
がピークに達する整合厚をその厚さとすること、および
発散周波数におけるリターンロスが３５ｄＢ以上あるこ
とを特徴とする。
た電磁波吸収体は、軟磁性金属の粉末をゴムまたは合成
樹脂のマトリクス中に分散してなる電磁波吸収体であっ
て、１ＧHz以上の高周波領域において、軟磁性金属の粉
末の平均粒径とそのマトリクスへの体積充填率とによっ
て決定される特定の周波数（発散周波数）で電波の吸収
がピークに達する整合厚をその厚さとすること、および
発散周波数におけるリターンロスが３５ｄＢ以上あるこ
とを特徴とする。
【０００７】本発明の整合厚を利用した電磁波吸収体の
製造方法は、１ＧHz以上の高周波領域において実現を意
図する発散周波数と電磁波吸収体に要求される厚さの範
囲とを与えられた条件とし、それらに基づいて、使用す
べき軟磁性金属の粉末の平均粒径とそのマトリクスへの
体積充填率とを選択し、それら選択された条件において
可能になる整合厚を厚さとして設計することからなる。
製造方法は、１ＧHz以上の高周波領域において実現を意
図する発散周波数と電磁波吸収体に要求される厚さの範
囲とを与えられた条件とし、それらに基づいて、使用す
べき軟磁性金属の粉末の平均粒径とそのマトリクスへの
体積充填率とを選択し、それら選択された条件において
可能になる整合厚を厚さとして設計することからなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、具体例を示すことにより、
本発明の実施の形態を説明する。下記４種の軟磁性金属
の粉末を用意した： 名 称 組 成 粒径(μｍ) ＦｅＣｒＡｌ粗粉 Ｃｒ７％，Ａｌ９％，Ｆｅ残 ４２ ＦｅＣｒＡｌ細粉 同 上 １８ ＳＵＳ４１０Ｌ粉 Ｃｒ１２％，Ｆｅ残 １０ カルボニル鉄粉 純 鉄 ３．４ これらの粉末を、塩素化ポリエチレンのマトリクス中
に、２３〜４５体積％の範囲内で種々の量充填し、混練
物を厚さ１．０〜７．３mmのシートに成形した。それら
試作シートの電磁波吸収体としての周波数特性を測定
し、発散周波数を求めた。体積充填率と発散周波数との
関係をプロットして、図２のグラフを得た。図２のデー
タは、同じ体積充填率においては、軟磁性粉末の粒径が
小さいほど発散周波数が高くなること、そして体積充填
率が高くなると発散周波数は一定の値に近づくこと、を
示している。
本発明の実施の形態を説明する。下記４種の軟磁性金属
の粉末を用意した： 名 称 組 成 粒径(μｍ) ＦｅＣｒＡｌ粗粉 Ｃｒ７％，Ａｌ９％，Ｆｅ残 ４２ ＦｅＣｒＡｌ細粉 同 上 １８ ＳＵＳ４１０Ｌ粉 Ｃｒ１２％，Ｆｅ残 １０ カルボニル鉄粉 純 鉄 ３．４ これらの粉末を、塩素化ポリエチレンのマトリクス中
に、２３〜４５体積％の範囲内で種々の量充填し、混練
物を厚さ１．０〜７．３mmのシートに成形した。それら
試作シートの電磁波吸収体としての周波数特性を測定
し、発散周波数を求めた。体積充填率と発散周波数との
関係をプロットして、図２のグラフを得た。図２のデー
タは、同じ体積充填率においては、軟磁性粉末の粒径が
小さいほど発散周波数が高くなること、そして体積充填
率が高くなると発散周波数は一定の値に近づくこと、を
示している。
【０００９】各試作シートの整合厚と充填率との関係を
プロットしたものは、図３に示すとおりである。図３の
データは、軟磁性金属の粒径が小さいほど整合厚が小さ
くなること、整合厚のもつ幅は平均粒径が小さい方が狭
いこと、平均粒径があまり大きくない場合は、充填率が
約３０体積％以上になれば、粒径に応じて定まる、充填
率にかかわりない一定の整合厚が認められること、を示
している。
プロットしたものは、図３に示すとおりである。図３の
データは、軟磁性金属の粒径が小さいほど整合厚が小さ
くなること、整合厚のもつ幅は平均粒径が小さい方が狭
いこと、平均粒径があまり大きくない場合は、充填率が
約３０体積％以上になれば、粒径に応じて定まる、充填
率にかかわりない一定の整合厚が認められること、を示
している。
【００１０】本発明の電磁波吸収体シートの設計に当た
っては、まず、使用する軟磁性金属の粉末について、体
積充填率の変化に伴う発散周波数の変化をあらかじめ知
る。発明者らの経験によれば、充填される軟磁性金属の
作用はほとんど平均粒径で決定され、金属の種類ないし
合金組成によっては左右されない。したがって、図２に
掲げたデータと粉末の平均粒径がほぼ一致する軟磁性金
属粉末を使用する場合は、図２のデータを直ちに利用す
ることができる。図２の例とは異なる平均粒径の粉末を
使用する場合は、図２のデータに基づいて内挿法により
意図する平均粒径に対応する曲線を描くか、必要であれ
ば若干の実験を補うことによって、発散周波数と体積充
填率との関係についてデータを得ることができる。
っては、まず、使用する軟磁性金属の粉末について、体
積充填率の変化に伴う発散周波数の変化をあらかじめ知
る。発明者らの経験によれば、充填される軟磁性金属の
作用はほとんど平均粒径で決定され、金属の種類ないし
合金組成によっては左右されない。したがって、図２に
掲げたデータと粉末の平均粒径がほぼ一致する軟磁性金
属粉末を使用する場合は、図２のデータを直ちに利用す
ることができる。図２の例とは異なる平均粒径の粉末を
使用する場合は、図２のデータに基づいて内挿法により
意図する平均粒径に対応する曲線を描くか、必要であれ
ば若干の実験を補うことによって、発散周波数と体積充
填率との関係についてデータを得ることができる。
【００１１】一方、電磁波吸収体シートの厚さには、通
常その用途に従って許容される、または望ましい範囲が
ある。そこで、製造しようとする電磁波吸収体シートが
もつべき発散周波数に、所望する厚さを考慮に入れて、
使用する軟磁性金属粉末の平均粒径と、粉末のマトリク
ス中への体積充填率とを、図２またはそれに類するデー
タから選択する。つぎに、それらに従って導き出される
整合厚を図３にあてはめて確認する。
常その用途に従って許容される、または望ましい範囲が
ある。そこで、製造しようとする電磁波吸収体シートが
もつべき発散周波数に、所望する厚さを考慮に入れて、
使用する軟磁性金属粉末の平均粒径と、粉末のマトリク
ス中への体積充填率とを、図２またはそれに類するデー
タから選択する。つぎに、それらに従って導き出される
整合厚を図３にあてはめて確認する。
【００１２】
【実施例】それぞれ５ＧHz、１０ＧHzおよび１５ＧHzを
発散周波数とする電磁波吸収体シートを製造した。図２
のデータから、軟磁性金属粉末として適切なものは、５
ＧHzおよび１０ＧHzに対してはＳＵＳ４１０Ｌ粉（平均
粒径１０μｍ）を、また１５ＧHzに対してはカルボニル
鉄粉（平均粒径３．４μｍ）を、それぞれ選んだ。やは
り図２のデータから、各発散周波数に対応する体積充填
率を求め、その体積充填率において認められる整合厚を
図３から選んで、つぎのシート製造条件を決定した。
発散周波数とする電磁波吸収体シートを製造した。図２
のデータから、軟磁性金属粉末として適切なものは、５
ＧHzおよび１０ＧHzに対してはＳＵＳ４１０Ｌ粉（平均
粒径１０μｍ）を、また１５ＧHzに対してはカルボニル
鉄粉（平均粒径３．４μｍ）を、それぞれ選んだ。やは
り図２のデータから、各発散周波数に対応する体積充填
率を求め、その体積充填率において認められる整合厚を
図３から選んで、つぎのシート製造条件を決定した。
【００１３】 No. 発散周波数 軟磁性金属粉末 平均粒径 体積充填率 シート厚 １ ５ＧHz ＳＵＳ４１０Ｌ粉 １０μｍ ３５％ ２．４mm ２ １０ＧHz ＳＵＳ４１０Ｌ粉 １０μｍ ２７％ １．８mm ３ １５ＧHz カルボニル鉄粉 ３．４μｍ ２６％ １．５mm マトリクス材料に塩素化ポリエチレンゴムを使用して、
電磁波吸収体シートを製造した。それぞれのリターンロ
スを測定して、図４に示す結果を得た。リターンロスの
最大値は、No.１〜３のいずれも３５ｄＢ以上であっ
て、高いもの（No.３）では５０ｄＢに達し、高度の電
磁波吸収が実現したことが確認できた。
電磁波吸収体シートを製造した。それぞれのリターンロ
スを測定して、図４に示す結果を得た。リターンロスの
最大値は、No.１〜３のいずれも３５ｄＢ以上であっ
て、高いもの（No.３）では５０ｄＢに達し、高度の電
磁波吸収が実現したことが確認できた。
【００１４】
【発明の効果】本発明の電磁波吸収体は、シート状の吸
収体において整合厚における電磁波の発散現象を利用す
るものであるから、リターンロスの値として３５ｄＢ以
上の減衰が確保され、すぐれたものでは５０ｄＢに達
し、ほぼ理想的な電磁波吸収が実現する。この電磁波吸
収体シートの製造は、本発明に従い、所望の発散周波数
に応じて、まず適切な平均粒径の軟磁性金属の粉末とそ
の体積充填率とを選択し、それらにもとづく整合厚のシ
ートを設計するという手順を踏むことにより、容易に実
施することができる。
収体において整合厚における電磁波の発散現象を利用す
るものであるから、リターンロスの値として３５ｄＢ以
上の減衰が確保され、すぐれたものでは５０ｄＢに達
し、ほぼ理想的な電磁波吸収が実現する。この電磁波吸
収体シートの製造は、本発明に従い、所望の発散周波数
に応じて、まず適切な平均粒径の軟磁性金属の粉末とそ
の体積充填率とを選択し、それらにもとづく整合厚のシ
ートを設計するという手順を踏むことにより、容易に実
施することができる。
【図１】 シート状の電磁波吸収体においてリターンロ
スの値が著しく大きくなる発散現象と、それが実現する
固有のシート厚さである「整合厚」の存在とを説明する
ためのグラフ。
スの値が著しく大きくなる発散現象と、それが実現する
固有のシート厚さである「整合厚」の存在とを説明する
ためのグラフ。
【図２】 本発明の実施の形態を、具体例をもって示す
ためのデータであって、電磁波吸収体中に分散させた軟
磁性体金属粉末の体積充填率と発散周波数との関係を、
種々の組成と平均粒径の軟磁性体金属粉末について示す
グラフ。
ためのデータであって、電磁波吸収体中に分散させた軟
磁性体金属粉末の体積充填率と発散周波数との関係を、
種々の組成と平均粒径の軟磁性体金属粉末について示す
グラフ。
【図３】 図２と同様なデータであって、軟磁性体金属
粉末の体積充填率と整合厚との関係を、種々の組成と平
均粒径の軟磁性体金属粉末について示すグラフ。
粉末の体積充填率と整合厚との関係を、種々の組成と平
均粒径の軟磁性体金属粉末について示すグラフ。
【図４】 本発明の実施例のデータであって、３種類の
電磁波吸収体シートのリターンロスの周波数特性を示す
グラフ。
電磁波吸収体シートのリターンロスの周波数特性を示す
グラフ。
Claims (2)
- 【請求項１】 軟磁性金属の粉末をゴムまたは合成樹脂
のマトリクス中に分散してなる電磁波吸収体であって、
１ＧHz以上の高周波領域において、軟磁性金属の粉末の
平均粒径とそのマトリクスへの体積充填率とによって決
定される特定の周波数（発散周波数）で電波の吸収がピ
ークに達する整合厚をその厚さとすること、および発散
周波数におけるリターンロスが３５ｄＢ以上あることを
特徴とする整合厚を利用した電磁波吸収体。 - 【請求項２】 １ＧHz以上の高周波領域において実現を
意図する発散周波数と電磁波吸収体に要求される厚さの
範囲とを与えられた条件とし、それらに基づいて、使用
すべき軟磁性金属の粉末の平均粒径とそのマトリクスへ
の体積充填率とを選択し、それら選択された条件におい
て可能になる整合厚を厚さとして設計することからなる
整合厚を利用した電磁波吸収体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11027643A JP2000228599A (ja) | 1999-02-04 | 1999-02-04 | 整合厚を利用した電磁波吸収体とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11027643A JP2000228599A (ja) | 1999-02-04 | 1999-02-04 | 整合厚を利用した電磁波吸収体とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000228599A true JP2000228599A (ja) | 2000-08-15 |
Family
ID=12226625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11027643A Withdrawn JP2000228599A (ja) | 1999-02-04 | 1999-02-04 | 整合厚を利用した電磁波吸収体とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000228599A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020230448A1 (ja) * | 2019-05-14 | 2020-11-19 | 富士フイルム株式会社 | 電波吸収体及びコンパウンド |
| US12142834B2 (en) | 2019-05-14 | 2024-11-12 | Fujifilm Corporation | Radio wave absorber |
| US12160984B2 (en) | 2019-05-14 | 2024-12-03 | Fujifilm Corporation | Radio wave absorber |
| US12260977B2 (en) | 2018-08-28 | 2025-03-25 | Fujifilm Corporation | Powder of magnetoplumbite-type hexagonal ferrite, method for producing the same, and radio wave absorber |
| US12272875B2 (en) | 2019-05-14 | 2025-04-08 | Fujifilm Corporation | Radio wave absorber |
| US12426224B2 (en) | 2019-08-09 | 2025-09-23 | Fujifilm Corporation | Radio wave absorbing composition and radio wave absorber |
-
1999
- 1999-02-04 JP JP11027643A patent/JP2000228599A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
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| CN113795897A (zh) * | 2019-05-14 | 2021-12-14 | 富士胶片株式会社 | 电波吸收体及复合物 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051227 |
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