JPH01305503A - 電波吸収材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 利用産業分野 この発明は、単層の電波吸収体として用いる焼結フェラ
イトに係り、特定組成でかつ高密度のＮｉ−Ｚｎ系焼結
フェライトとすることにより、例えば、４〜６ｍｍの薄
板であっても、広帯域でかつ極めて高い電波吸収能力を
発揮する電波吸収材料に関する。

背景技術 通信技術、航空機等の電波誘導技術の発達、あるいはＴ
Ｖや各種電気機器等の普及に伴ない、各種電気、電子機
器のノイズフィルター用、制御装置等の誤動作の防止用
、電波反則防止用、電波吸収壁用、さらに電波暗室用等
に、各周波数帯域に整合しノ、：電波吸収体が求められ
、種々の材料が提案されている。

従来は、導電性を利用する金属板や薄膜、カーボン等を
、ゴムやプラスチックス等で保持したものが一般的であ
った。

まノこ、磁気的吸収体として知られたカーボニル鉄を用
いたたり、さらにゴム等に複合したものや、誘電体損失
を利用した発泡スチロール等が知られていた。

さらに、Ｎｉ−Ｚｎ系、Ｍｎ、−Ｍｇ−Ｃｕ系等のフェ
ライト粉末をゴム系やシリコン、エポキシ等の高分子化
合物と複合して磁気的吸収体、あるいは電気磁気的吸収
体となした複合利旧、アルミ等の金属箔片を混入したプ
ラスチックス材木１、導電性繊維を用いたもの等が提案
されている。

近年では、磁気共鳴現象を利用した焼結フ、１ライト、
ずなわち、Ｍｎ−Ｍｇ系焼結フエライ［・からなる板に
金属板裏張りを施した構成とすることにより、電波吸収
能力にすぐれ、かつ比較的薄板として利用できるため、
実用化が進んでいる。

ま／こ、前記の各種（わ」の釦み合わせ、積層した複合
月利も提案されている。

従来技術の問題点 従来の電波吸収月利は、固有の整合周波数帯域があり、
例えば、各種の実、験や／Ｉ！！Ｉ定に用いる電波暗室
は、室内で発生させた電波を壁で反則させないこと、外
部からの電波を遮断できることが要求され、広帯域にお
ける電波吸収能力にすぐれた月１Ｎが求められるため、
ｉ、ｆ来は、ピラミッド型等の発泡スチロール表面にカ
ーホンを塗布した構成が利用されていた。

しかし、ｔ；ｆ＝來の電波吸収月利では、電波暗室に要
求される電波反則減衰量を得るには、数百ｍｍの厚みを
要するため、施工、設置が制限される問題があった。

前記焼結フェライトを電波暗室の電波吸収体として用い
るには、電波吸収能力が不足するため、例えば、ＶＨＦ
帯域で１０〜１５ｄＢの吸収、減衰量を得るのに厚みを
十数化以上に増大させるか、発泡スチロールと積層、複
合して用いる必要があり、前者は重量増加が問題となり
、後者はやはり厚みが問題であった。

また、各種の制御機器や電子機器に用いられるデバイス
には、不要信号となる高周波ノイズを遮断するために電
波吸収体の付設が不可欠となっているが、今日の機器の
小型高性能化の要請に伴ない、製造性、加工性がよく、
薄く小型化可能で電波吸収、減衰量の大きな電波吸収体
が強く求められている。

発明の目的 この発明は、かかる現状に鑑み、比較的広帯域でかつ高
い反射減衰量を有し、薄板化や小片化が可能で、製造量
産性にすぐれ、電波暗室用や電子デバイス用に最適な電
波吸収Ｈ料を目的としてい発明の概要 この発明は、広帯域でかつ高い反射減衰量を有する、す
なわち、薄板化や小片化としての利用が可能な電波吸収
材料を目的として、特に焼結フェライトの組成について
種々検削した結果、特定組成でかつ高密度のＮｉ−Ｚｎ
系焼結フェライトとすることにより、僅か４〜６ｍｍの
薄板で、３０〜３００ＭＨｚ帯域における反則減衰量が
２０ｄＢ以上の特性が得られることを知見し、この発明
を完成したものである。

すなわち、この発明は、 Ｆｅ２Ｏ３６４，８０〜６６．８０ｗｔ％Ｎｉ０　７．
００−１２．４５ｗｔ％ ＺｎＯ２０，６０−２３，００ｗｔ％ 主成分とし、 あるいはさらに、前記ＮｉＯの置換成分としてＣｕＯを
５．６ｗｔ％以下含有し、 密度が５．０ｇ／ｃｍ３以上の焼結フェライトであるこ
とを特徴とする電波吸収材料であり、 また、Ａわ′−１厚さ４〜６ｍｍの板状あるいは管状体
で、３０〜３００ＭＨｚ帯域における反則減衰量が２０
ｄＢ以上であることを４）徴とする電波吸収材料である
。

発明の構成 ａ成 この発明による電波吸収材料は、Ｆｅ２Ｏ３、Ｎｉ０１
ＺｎＯを主成分とし、各成分が、Ｆｅ２Ｏ３６４，８０
−６６，８０ｗｔ％ＮｉＯ７，００−１，２，４５ｗｔ
％ ＺｎＯ　２０．６０−２３．００ｗｔ％の範囲以外では
、６ｍｍ以下の薄板で、３０〜３００ＭＩ−Ｉｚ帯域に
おりる反射減衰量が２０ｄＢ以上の特性を得ることがで
きない。

ずなわぢ、３成分系において、いずれの１成分でも」二
記の範囲外どなると、電波吸収に必要な磁気損失が小さ
くなり、薄板で目的の帯域におりる反射）減衰量が薄セ
ｉで得られなくなる。

また、この発明による電波吸収オ旧」においてＣｕＯは
、ＮｉＯ成分の一部として置換するもので、前記３成分
系と同様の目的帯域での反射減衰量がＩＹＨられる。置
換量が５．６ｗｔ％を越えると、異常粒成長が生じ磁気
特性が劣化するため、５．６ｗｔ％以下を含有し、好ま
しくは３．０〜５．０ｗｔ％である。

この発明による電波吸収材料は、前記の主成分のほか、
製造上で不可避な不純物の含有を許容できるが、さらに
、積極的に以下の元素を添加含有することができる。

ＺｒＯ２は、焼結性向上のために添加するが、０．１ｗ
ｔ、％を越えると、磁気特性が劣化して目的の反射減衰
量が薄板で得られなくなるため、０．１ｗｔ％以下３”
Ａすることができ、好ましくは、０、（１５ｗｔ％−０
，１−ｗｔ％である。

ＣａＯは、異常粒成長抑制のために添加するが、０．３
ｗｔ％を越えると、磁気特性が劣化して目的の反ね：］
減衰量が薄板で得られなくなるため、０．３ｗｔ％以下
含有することができ、好ましくは、 ０．２ｗｔ％−０，３ｗｔ％である。

ＳｉＯは、高周波数領域におｌｊる磁気特性のために向
上のために添加するが、０．３ｗｔ％を越えると、異常
粒成長が生じ磁気特性が劣化するため０．３ｗｔ％以下
含有することができ、好ましくは、０．１５ｗｔ％−０
，３ｗｔ％である。

Ｃｏｏは、目的の周波数領域（バンド幅）を得るために
、０．３ｗｔ％以下含有することができ、好ましくは、
０．１５ｗｔ％〜０．３ｗｔ％である。

性状・組織 この発明によるＮｉ−Ｚｎ系焼結フェライトは、組成的
には、 （ＮｉＯ）ｘ−（ＺｎＯ）ｙ・（ＣｕＯ）ｚ−Ｆｅ２０
３、（ｘ　＋　ｙ　＋　ｚ≦１）の一般式で示され、そ
の結晶構造はスピネル型である。

また、この発明によるＮｉ−Ｚｎ系焼結フェライトは、
すぐれた特性を得るには、少なくとも５．０ｇ／ｃｍ３
の密度が必要である。好ましくは５．０ｇ／ｃｍ３〜５
．３ｇ／ｃｍ３である。

この発明において、得られる反射減衰量は、組成の違い
や製造過程の違いによる差より、材料厚み等の寸法、形
状の違いによる差が大きく、組成の違い、要求される周
波数帯域及び反則減衰量に応じて、適宜選定するとよい
。

例えば、この発明によるＮｉ−Ｚｎ系焼結フェライトを
、タイル状で用いる場合、組成が、Ｆｅ２Ｏ３６６，６
０−６６，８０ｗｔ％、Ｎｉ０１０．９０−１１．１０
ｗｔ％、ＺｎＯ２０，６０−２２，４０ｗｔ％ あるいは、 Ｆｅ２Ｏ３６４，８０−６５，２０ｗｔ％、ＮｉＯ９，
３０−９，７ｗｔ％、ＣｕＯ４，５０−４，９ｗｔ％、
ＺｎＯ２０，６０−２１，０ｗｔ％のものを、 厚み４〜６ｍｍで、任意の形状寸法に成型し、焼結まま
、裏張り金属板にＣｕ板あるいはＡｌ板を用い、これを
所要の位置に敷設あるいは貼着する。

また、この発明によるＮｉ−Ｚｎ系焼結フェライトを、
管状で用いる場合、例えば、電磁波を発生ずるコード等
を包囲するため、前記組成のものを、厚み４〜６ｍｍで
、任意寸法の管状に成型し、焼結まま、裏張り金属板に
Ｃｕ板あるいはＡｌ板を用いて使用できる。

製造法 この発明による電波吸収材料であるＮ１−Ｚｎ系焼結フ
ェライトは、 純度９９．２ｗｔ％以上、平均粒度０．６ｐｍのＦｅ２
Ｏ３純度９９．５ｗｔ％以上、平均粒度１．６ｐｍのＺ
ｎＯ純度９８．５ｗｔ％以上、平均粒度０．６ｐｍ　＆
）ＮｉＯ純度９９．２ｗｔ％以上、平均粒度０．８ｐｍ
のＣｕＯの原料粉末を目的組成となるように配合し、十
分に混合した後、混合粉を、９００°Ｃ１３時間、大気
中で仮焼する。

得られた仮焼粉を、ボールミルにて平均粒度１．０〜１
，６いｍまで湿式粉砕した後、ＰＶＡ等のバインダーを
０，６〜１．０ｗｔ％加え、スプレードライヤーにより
、５０〜１１００ｐの造粒粉を作成した。

この造粒粉を成型装置により、 ６００〜１０００ｋｇ／ｃｍ２の圧力で任意形状に成型
する。

さらに、成型体を、１１００〜１２００°Ｃ１３時間、
大気中で焼結する。

実施例 実施例１ 原料粉末を下記組成となるよう配合混合だ後、平均粒度
１ｐｍの成型用粉末となし、（界式成形装置により管状
成型体となした。

成型体を、１２３０℃×２時間、大気雰囲気にて焼結し
、外径５０ｍｍＸ内径１３皿の焼結体を得た。

さらに焼結体より、厚み５ｍｍのリング状試験片を切出
し、電波吸収特性の測定を行なった。

電波吸収特性の測定は、第１図に示す如く、同軸管（１
）の−万端をショート板（２）でショートし、該ショー
）・板（２）の前に前記リング」二試験片（４）を挿入
し、装入前後の電波の反則吸収特性をネットワーク・ア
ナライザー（５）にて測定することにより実施した。

同軸管（１）は、外径４０ｍｍＸ内径３０ｍｍＸ１５０
皿の円筒体からなり、１３ｍｍφの同月：（３）を４０
ΦＸ３ｍｍのショート板（２）に同軸に立設し、円筒体
内に円柱を挿入しかつショート板（２）で一端が閉塞さ
れるよう同軸配置した構成で、全て鋼製からなる。

比較試験片として、市販のＭｎ−Ｍｇ系焼結フ−ｒ、ラ
イトフロックより、前記寸法の試験片を切出しで測定し
た。

試験結果は、第２図の周波数と減衰特性との関係のグラ
フ（ａＢ−ｍ寺性図）に示す。

本発明焼結フェライト ■Ｆｅ２Ｏ３６６，６８ｗｔ％　ＮｉＯ１０，９８ｗｔ
％ＺｎＯ２２，３４ｗｔ％ ■Ｆｅ２Ｏ３６６，６５ｗｔ％　Ｎｉ０　１１．００ｗ
ｔ％ＺｎＯ　２２．３４ｗｔ％　ＺｒＯ２０，１０ｗｔ
％■Ｆｅ２Ｏ３６５，００ｗｔ％　ＮｉＯ９，５２ｗｔ
％ＺｎＯ　２０．８５ｗｔ％　ＣｕＯ４，６３ｗｔ％比
較焼結フェライト ■Ｆｅ２Ｏ３６９，２０ｗｔ％、　　ＭｎＯ４，１０ｗ
ｔ％、ＭｇＯ９，６５ｗｔ％、　　　ＺｎＯ　１７．０
０ｗｔ％、ＣａＯＯ，０５ｗｔ％ ■Ｆｅ２Ｏ３６５，８０ｗｔ％　ＮｉＯ１１，００ｗｔ
％ＺｎＯ２２，２０ｗｔ％　ＺｒＯ２１，Ｏｗｔ％発明
の効果 この発明によるＮｉ−Ｚｎ系焼結フェライトは、僅か４
〜６ｍＩｎの薄板で、３０〜３００ＭＨｚ帯域における
反射減衰量が２０ｄＢ以上の特性が得られ、また、製造
性、加工性がよく、薄く小型化あるいは任意形状に成形
可能で、電波暗室用や電子デバイス用に最適な電波吸収
、減衰量の大きな電波吸収体が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例における試料の電波反射吸収特性の測定
装置の説明図である。 第２図は周波数と減衰特性との関係を示すグラフ（ｄＢ
−付キ性図）である。 ■・同軸管、２・・・ショート板、３　円柱、４・試験
片、５・・ネットワーク・アナライザー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ｆｅ＿２Ｏ＿３６４．８０〜６６．８０ｗｔ％ＮｉＯ７
   ．００〜１２．４５ｗｔ％ ＺｎＯ２０．６０〜２３．００ｗｔ％ を主成分とし、 密度が５．０ｇ／ｃｍ＾３以上の焼結フェライトである
   ことを特徴とする電波吸収材料。 ２ Ｆｅ＿２Ｏ＿３６４．８０〜６６．８０ｗｔ％ＮｉＯ７
   ．００〜１２．４５ｗｔ％ ＺｎＯ２０．６０〜２３．００ｗｔ％ 主成分とし、 さらに、前記ＮｉＯの置換成分としてＣｕＯを５．６ｗ
   ｔ％以下含有し、 密度が５．０ｇ／ｃｍ＾３以上の焼結フェライトである
   ことを特徴とする電波吸収材料。 ３ Ｆｅ＿２Ｏ＿３６４．８０〜６６．８０ｗｔ％ＮｉＯ７
   ．００〜１２．４５ｗｔ％ ＺｎＯ２０．６０〜２３．００ｗｔ％ 主成分とし、 あるいはさらに、前記ＮｉＯの置換成分としてＣｕＯを
   ５．６ｗｔ％以下含有し、 密度が５．０ｇ／ｃｍ＾３以上、厚さ４〜６ｍｍの板状
   あるいは管状体の焼結フェライトからなり、 ３０〜３００ＭＨｚ帯域における反射減衰量が２０ｄＢ
   以上であることを特徴とする電波吸収材料。