JPH0244606A - 磁気及び電子遮蔽用並びに永久磁石用複合材料 - 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】 本発明は複合材料に係る。該複合材料は磁気及び電子遮
蔽材料用並びに永久磁石の製造用に適する。本発明の複
合材料は、充填剤粒子が埋込まれた連続金属マトリック
スを含む。

最近の電子産業の発展により、磁気及び電子遮蔽特性を
有する材料の需要は増加しつつある。磁気遮蔽、即ち静
磁気又は低周波電磁遮蔽用にはフェリ又はフェロ磁性を
有する材料、例えばフエライＩ・や、鉄、ニッケル、コ
バルト及びそれらの合金を使用することができる、電子
遮蔽、即ち高周波電磁遮蔽用には導電性を有する材料、
例えば、金属及び合金を使用することができる。例えば
鉄、ニッケル、コバルト及びそれらの合金のようにフェ
リ又はフェロ磁性と導電性との両方を有する材料は同時
に磁気及び電子遮蔽用として使用することができる。し
かしなから、一般に鉄、ニッケル、コバルト又はそれら
の合金の適用は１以上の欠点があり、例えば材料を変形
しに＜＜、高密度であり、腐食性が高く、材料をハンダ
付は又はろう付けすることができない。この点について
は磁気及び電子遮蔽用複合シート材料に関する米国特許
第４６４７７１４号を参照されたい。

電子部品又は電子成分及び／又は磁気記録媒体のような
３受性部材を電子源及び磁気源から遮蔽するため、及び
電子部品又は電子成分、ワイヤ及び／′又はパワー装置
のような遮蔽された部材自体が−ａｉする電界及び磁界
を遮蔽し、こうして他の怒受性部刊を有害な影響から保
護するために遮蔽材料が使用され得ることは認められて
いる。

電磁エネルギーを遮蔽材料に吸収し、該エネルギーを熱
エネルギーに変えることにより高周波電界（即ち電磁界
）を遮蔽するために、導電性を有する材料を使用できる
ことは知られている。一般に１０−６〜１０−５Ω・ｃ
ｍのオーダーの抵抗を有する従来の金属及び合金が適用
され得る。有効な吸収に必要な最小の厚さは電磁線の周
波数に依存する。

０．０１ｍ＋ｎの厚さを使用すると、ＩＧＨｚ以上の周
波数の電磁線が吸収され、０．５ｍｍの厚さを使用する
と、Ｉ　Ｍ　Ｉｆ　ｚ以上の周波数の電磁線が吸収され
る。多くの金属はフェロ又はフェリ磁性をもたないので
、永久磁石又は変圧器に起因するような磁界を遮蔽する
には適していない。例えば上記に挙げた鉄、ニッケル、
コバルト又はそれらの合金のような金属が使用可能であ
るが、これらの金属が必ずしも適当であるという訳では
ない。電子遮蔽用として使用可能な他の型の材料はカー
ボンブラック又は金属繊維のような充填剤を加えること
により導電性にされた熱硬化樹脂又は熱可塑性樹脂であ
る。このようなプラスチック類の場合、抵抗は通常１０
２〜１０−１Ω・ｃＩｌｌの範囲である。従って、遮蔽
効果は約１／１０’〜１／１０２に低下する。更に、磁
界はこれらの材１″Ｉにより遮蔽されない。

永久磁石又は変圧器から生成される磁界、即ち静電磁界
又は低周波電磁界を遮蔽する材料は、遮蔽すべき装置か
ら磁界を１扁向させるために高い相対透磁率を有してい
なければならない。適当な材料はフェロ又はフェリ磁性
を有しており、好ましくは高い初透磁率を示す材料、例
えば鉄、ニッケル、コバル１〜及びそれらの合金並びに
フエライ）・（例えばスピネル、ガーネット及び六ｌソ
エライト）である。しかしなから、フェライトは押出、
圧延又は鍛造のような変形工程により成形することがで
きない。更に、導電性が低いため、フェライトは電子遮
蔽用に使用することができない。

本発明は、金属が非フェリ又は非フェロ磁性の導電性金
属又は合金である金属７１へワックスと、粒状のフェリ
又はフェロ磁性充填剤とを含む磁気又は電子遮蔽用複合
材料に係る。該複合材料は磁気及び／又は電子遮蔽用並
びに永久磁石の製造用として使用することができる。

本発明の複き材料は連続的な導電性金属マトリックスの
存在及びフェリ又はフェロ磁性を有する粒状体のマトリ
ックスの存在により、良好な磁気及び電子遮蔽特性を有
する。

ここで、フェリ及びフェロ磁性なる用語は材料の磁性に
関連することに留意されたい。磁界により磁化される材
料は全て磁性材料である。磁性は磁性応答の性質に従っ
て、反磁性、常磁性、強磁性、反強磁性、フェリ磁性、
準強磁性、寄生強磁性及び微小磁性＋ｎｉｃｔｏｍａｇ
ｎｅｔｉｓｍ（スピンガラス５ｐｉｎ　ｇｌａｓｓ）に
分類される。金属の多くは反磁性である。例えば白金及
びパラジウム金属のような金属は常磁性を有する。アル
カリ金属顕、銅、銀及び金は常磁性と反磁性を示す。鉄
、ニッケル、コバルト及びそれらの合金並びに希土類元
素の多くは強磁性である。これらの材料を磁界に置くと
、原子又はイオンの永久磁気モーメントは隣接する原子
又はイオン間の強い正の相互作用の結果として一直線上
に配列し、材料は自発磁化を示す。永久磁気モーメント
が強い負の相互ｆＰ用の結果として反平行に一直線上に
配列する場合、正味〃ゼロの磁化が生じることになり（
反磁性、例えばクロム、マンガン）、また、異なる値の
磁気モーメントを有する２種以上の原子又はイオンを含
むＣヒ合物では正味の磁化が生じる（フェリ磁性、例え
ばフェライト）。

本発明の複合材料において、金属は亜鉛、アルミニウム
、マグネシウム、銅、チタン又はそれらの合金から適当
に選択される。場合によっては微量の他の元素を含有す
る亜鉛及びアルミニウムが好適である。亜鉛が特に好適
である。

本発明の複合材料において、粒状フェロ磁性充填剤は鉄
、ニッケル、コバルト、１種以上の適当な希土類元素又
はそれらの合金から適当に選択される。好ましくは、充
填剤は鉄、ニッケル、コバルト又はそれらの合金から選
択される。適当な具体例は鉄合金（例えばＦｅ５ｉｓ）
、ニッケルー銖合金（例。

えばＮｉ７ｓＣｕ、Ｃｕ２Ｆｃ’＋　ｌｌ）、鉄−ニッ
ケルーコバルト合金（例えばＮ１ｚＣ０，４八ＩａＣｕ
、Ｆｅ−＋）、ＣｕＮｉＦｅ、ＣｕＮｉＣｏ、＾ｇｉｎ
Δ１、ＣｏＳｍ及びＮｄＦｅＢである。本発明の複合材
料において、粒状フェリ磁性充填剤としてはフェライト
が適当であり、好ましくはスピネル、ガーネット及び六
方晶フェライトから泗択されるフェライトである。スピ
ネルフェライトは一般組成へＢ２０４を有し且つ鉱物ス
ピネルと同型構造を有するフェライトの須である。具体
例はＬ＋Ｆｅ、０．、、Ｎｉ＋−ｘＺｎＪｅ２０．及び
Ｍｎ＋−＋＋ＺｎＪｅ２０．である。ガーネットフェラ
イトは一般式ＭｚＦｅｓＯ３２を有し且つ鉱物ガーネッ
ト（ＭｆｆＡＩｚＳＩ３０Ｉｚ＞と同型構造と有するフ
ェライトの類である。具体例はＹ、Ｆｅ５０．□及びＧ
ｄ５ＦｃｓＯ２２である。六方晶フェライトは主成分が
Ｆｅ２Ｊであり、ＢａＯ１ＳｒＯ又はＰ１］０のような
二価酸化物及び二価遷移金属酸化物との混合物であるフ
ェライトの類である。具体例はＢａＦｅ＋　２０１　ｑ
、５ｒＦｅｔ　□ｏ＋　９　。

［１ａＺｎ２Ｆｅ＋　６０２７及びＢａ５ｒＦｅ４０８
である。

本発明の複合材料は好ましくは、箱；電子部品、電子成
分又は電子装置を遮蔽し、磁気記録媒体及び／又は電子
部品又は電子成分を輸送するために使用される包装；磁
気カード用保護ケース；磁気記録媒体用保存ファイル；
ワイヤ用カバー；壁紙；接着テープ等の製造に使用され
得る複合シーＩ・又はプレート材料である。複合シート
又はプレート材料は０．０１〜５＋ｏｎ＋の厚さが適当
であり、好ましくは０．０１〜３ｍｍの厚さを有する。

複合材料中の粒状フェロ又はフェリ磁性充填剤の量は２
５〜９０容量％が適当であり、好ましくは３０〜８０容
量％、より好ましくは４０〜６５容量％である。

例えば亜鉛、アルミニウム、マグネシウム、銅、チタン
又はそれらの合金を金属成分として使用する場合、複合
材料は一般に高い耐腐食性を示し、ハンダ付は及び／又
はろう付けすることができ、例えば航空宇宙産業用に必
要とされるような比較的低い密度を有し得る。複合材料
は押出成形、圧延及び／又は鍛造により成形することが
できる。

粒状フェロ又はフェリ磁性充填剤の大きさは１〜１００
０μ…が適当であり、より好ましくは１〜２５０１ｍ、
より好ましくは１〜１００１ｍである。

本発明の複合材料は個々の成分を十分に混合した後、圧
縮、押出、圧延等の処理をすることにより製造され得る
。あるいは、複合材料は液体金属と充填剤粒子との溶融
スラリーを吹き付け（ｓｐｒａｙｄｅｐｏｓ　ｉ　Ｌ　
１ｏｎ）することによっても製造される。吹き１寸げに
より製造する場合、層の厚さは好ましくは０．０１〜０
．２ｍ＋ａである。

磁気及び電子遮蔽材料用以外に、本発明の複合材料の別
の応用例は永久磁石の製造、特に変形工程により磁石を
成形しなければならないような場合に適用される。永久
磁石に応用する場合、フェリ又はフェロ磁性充填剤は好
ましくは高い誘電率及び大きな保磁力を有する。好適な
充填剤はＢｅ０（Ｆｅ２０３）６、Ｎ１ｚｃＯ２４八１
ａｃｕｚＦｅ＜＋、ＣｕＮｉＦｅ−ＣｕＮｉＣｏ、八ｇ
ＭｎＡ１．ＣｏＳｎ及びＮｄＦｅＢである。

及１匠Ｌ Ｆｅ２０コ粉末、ＺｎＯ粉末及びＭｎＯ粉末の混合物を
ボールミルで粉砕し、焼結し、ボールミルで粉砕して平
均粒径３μｍのＭ　ｎ　Ｚ　ｎフェライト粉末を得た。

この粉末を１＝１の容量比でアルミニウム粉末（合金名
：へＩ　１０８１）と９０分間ブレンドした。その後、
混合物を円筒形のｃｙｌ−ｍｏｎｏＬｂａｎｅバッグに
入れ、同一材料のカバーて密封した。バッグを４００Ｍ
Ｐａで均等に冷圧した。９０％の密度を有するビレッ］
・が得られ、このビレットを４５０℃で押出成形した。

押出成形したストリップはＭｎＺｎフェライト粉末粒状
体を含む３Ｍアルミニウムマトリックスであり、磁気及
び電子遮蔽に使用することができる。

実」１舛１− アルミニウム粉末の代わりに亜鉛粉末を使用して実施例
１と同様に操作した。ＭｎＺｎフェライト粉末粒子が埋
込まれた連続亜鉛７トリツクスを含む押出成形したスト
リップが得られた。ストリップは磁気及び電子遮蔽に使
用することができる。

丸Ｉ眞１ ＢａＯ（Ｆｅ２０ｓ）＝の六方晶フェライｌ−１５）末
（６０容量％）及びアルミニウム粉末（合金基：＾ｌ　
１０８１．４０容量％）の混合物をミキサーで９０分間
激しくブレンドした。

その後、混合物を円筒形のｃｙｌ−ｍｏｎｏｔｌ＋ａｎ
ｅバッグに入れ、同一材料の塁でおおった。バッグを４
００８Ｆ’ａの圧力で均等に冷圧した。９０％の密度を
有するビレットが得られ、このビレットを４５０’Ｃで
押出成形し、永久磁石用として適当な直径６１のロッド
を作成した。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属が非フェリ又は非フェロ磁性を有する導電性
   金属又は合金である金属マトリックスと、粒状のフェリ
   又はフェロ磁性充填剤とを含む磁気及び電子遮蔽用複合
   材料。
2. （２）金属が亜鉛、アルミニウム、マグネシウム、銅、
   チタン又はそれらの合金であることを特徴とする請求項
   １に記載の複合材料。
3. （３）金属が亜鉛であることを特徴とする請求項２に記
   載の複合材料。
4. （４）粒状フェロ磁性充填剤が鉄、ニッケル、コバルト
   、１種以上の適当な希土類元素、又はそれらの合金から
   選択されることを特徴とする請求項１から３のいずれか
   に記載の複合材料。
5. （５）粒状フェロ磁性充填剤が鉄、ニッケル、コバルト
   又はそれらの合金から選択されることを特徴とする請求
   項４に記載の複合材料。
6. （６）粒状フェリ磁性充填剤がフェライトであることを
   特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の複合材料
   。
7. （７）フェライトがスピネル、ガーネット及び六方晶フ
   ェライトから選択されることを特徴とする請求項６に記
   載の複合材料。
8. （８）複合材料が複合プレート又はシート材料であるこ
   とを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の複合
   材料。
9. （９）フェロ又はフェリ磁性充填剤の量が３０〜８０容
   量％、好ましくは４０〜６５容量％であることを特徴と
   する請求項１から８のいずれかに記載の複合材料。
10. （１０）フェロ又はフェリ磁性充填剤の粒径が１〜１０
    ００μｍ、好ましくは１〜２５０μｍ、より好ましくは
    １〜１００μｍであることを特徴とする請求項１から９
    のいずれかに記載の複合材料。
11. （１１）請求項１から１０のいずれかに記載の複合材料
    の、磁気及び／又は電子遮蔽用としての使用。
12. （１２）請求項１から１０のいずれかに記載の複合材料
    の、永久磁石の製造用としての使用。