JP2001053483A - ニッケル−亜鉛系フェライト電波吸収体 - Google Patents

ニッケル−亜鉛系フェライト電波吸収体

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JP2001053483A
JP2001053483A JP11221503A JP22150399A JP2001053483A JP 2001053483 A JP2001053483 A JP 2001053483A JP 11221503 A JP11221503 A JP 11221503A JP 22150399 A JP22150399 A JP 22150399A JP 2001053483 A JP2001053483 A JP 2001053483A
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mol
nickel
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zinc
wave absorber
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JP11221503A
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Toshitaka Hashimoto
敏隆 橋本
Hideki Kawakami
英輝 川上
Masayuki Inagaki
正幸 稲垣
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐衝撃性に優れ、破壊靱性が大きく、欠けや
クラックが入り難いニッケル−亜鉛系フェライト電波吸
収体を提供する。 【解決手段】 酸化鉄、酸化亜鉛、酸化ニッケル、酸化
銅を主成分とするニッケル−亜鉛系フェライトからな
る。それぞれFe2 3 :48〜50モル%、ZnO:
30〜34モル%、NiO:10〜15モル%、Cu
O:1〜7モル%を主成分とし、それに添加物として酸
化バナジウムをV2 5 換算で0.2重量%以下(但
し、0重量%は含まず)含有させ、板状焼結体としたニ
ッケル−亜鉛系フェライト電波吸収体である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、酸化鉄、酸化亜
鉛、酸化ニッケル、酸化銅などを主成分とし、それに添
加物として適量の酸化バナジウムを含有させて板状焼結
体とし、電波吸収特性を損なうことなく、耐衝撃性及び
破壊靱性を向上させたニッケル−亜鉛系フェライト電波
吸収体に関するものである。この電波吸収体は、例えば
テレビゴーストを抑制するための建造物の外壁材、ある
いは電波暗室用の内壁材などとして有用である。
【0002】
【従来の技術】テレビ電波の反射はテレビ画面にゴース
トを生じさせる。特に高層建築物のように反射面積が大
きくなると、その影響も顕著となり、いわゆる電磁波妨
害(受信障害)となって問題化する。そこで高層建築物
では、壁面でのテレビ電波の反射を防ぐため、電波吸収
機能を有する種々の外壁材が使用されている。
【0003】外壁材の代表的な例としては、電波吸収プ
レキャスト・コンクリート・カーテンウォールがある。
これは、内部に鉄筋を配設し、軽量コンクリートを板状
に流し込んだPC(プレキャスト・コンクリート)パネ
ルの片面に、多数のフェライト電波吸収体(フェライト
の板状焼結品)を並べて貼り付け、その上を石材やタイ
ルなどの外装化粧材で覆う構造である。
【0004】ところで、各種の電子機器からの放射ノイ
ズの測定にはオープンサイト又は電波暗室が用いられて
いるが、近年、環境などの問題(地面の影響や地形、周
囲の建物などの影響の他、天候によっては測定できない
場合もある)のために電波暗室の使用が一般的となって
いる。周知のように、電波暗室は、電波の入射に対して
反射を起こさない電波吸収体で周囲を取り囲んだ部屋で
ある。この電波吸収体としては、誘電体のみを使用した
形式、焼結フェライトのみを使用した形式、誘電体と焼
結フェライトとを積層した形式などがある。
【0005】これら電波吸収体として用いられているフ
ェライトとしては、ニッケル−亜鉛系(Ni−Zn系)
やマグネシウム−亜鉛系(Mg−Zn系)などがあり、
必要な電波吸収特性を発現させるため、副成分の配合あ
るいは添加物の調整など様々な組成的改良が試みられて
いる。それらのうちマグネシウム−亜鉛系フェライトの
場合は、必要な整合厚が厚くなるし、焼成温度も高い。
それに対してニッケル−亜鉛系フェライトの場合は、コ
ストが高くなる問題はあるものの、電波吸収特性が優れ
ており、薄型化できる特徴がある。
【0006】従来電波吸収体として用いられているニッ
ケル−亜鉛系フェライトの組成は、例えば酸化鉄(Fe
2 3 )48〜50モル%、酸化亜鉛(ZnO)32〜
37モル%、酸化ニッケル(NiO)13〜20モル%
といった範囲であり、更に、その酸化ニッケルの一部を
酸化銅(CuO)で置換する組成もある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが従来のニッケ
ル−亜鉛系フェライト電波吸収体は、焼結後の加工時、
輸送時、あるいは施工時に、欠け(チッピング)やクラ
ックを生じることが多い欠点があった。そのため、製造
あるいは施工の歩留まりが悪化し、更なるコスト高を招
く結果となっていた。特に、欠けが生じると、ギャップ
が開くことになるため、電波吸収特性が劣化するし、外
観も悪くなってしまう。
【0008】本発明の目的は、耐衝撃性に優れ、破壊靱
性が大きく、そのため焼結後の加工時、輸送時、あるい
は施工時に、欠けやクラックが入り難いニッケル−亜鉛
系フェライト電波吸収体を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、酸化鉄、酸化
亜鉛、酸化ニッケル、酸化銅を主成分とするニッケル−
亜鉛系フェライトであって、それぞれ Fe2 3 :48〜50モル% ZnO:30〜34モル% NiO:10〜15モル% CuO:1〜7モル% を主成分とし、それに添加物として酸化バナジウムをV
2 5 換算で0.2重量%以下(但し、0重量%は含ま
ず)含有させ、板状焼結体としたニッケル−亜鉛系フェ
ライト電波吸収体である。
【0010】また、本発明は、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化
ニッケル、酸化銅、酸化マグネシウム、酸化マンガンを
主成分とするニッケル−亜鉛系フェライトであって、そ
れぞれ Fe2 3 :49〜50モル% ZnO:31〜34モル% NiO:11〜14モル% CuO:0.5〜3モル% MgO:1〜4モル% MnO:0.5〜3モル% を主組成とし、それに添加物として酸化バナジウムをV
2 5 換算で0.2重量%以下(但し、0重量%は含ま
ず)含有させ、板状焼結体としたニッケル−亜鉛系フェ
ライト電波吸収体である。
【0011】酸化バナジウムの適量添加により、耐衝撃
性に優れ、破壊靱性の高いニッケル−亜鉛系フェライト
焼結体が得られる。酸化バナジウムは、0.03重量%
以上添加するのが好ましく、より好ましくは、0.06
重量%以上で0.12重量%以下添加することである。
【0012】ニッケル−亜鉛系フェライト電波吸収体
は、TV電波のゴースト抑制用として建造物の外壁材
に、あるいは電波暗室用として建造物の内装材に使用で
きる。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明に係る電波吸収体の基本組
成であるニッケル−亜鉛系フェライトは、前記のよう
に、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化ニッケル、及び酸化銅を主
成分とするものである。それぞれ Fe2 3 :48〜50モル% ZnO:30〜34モル% NiO:10〜15モル% CuO:1〜7モル% からなる。このような基本組成は、ニッケル−亜鉛系フ
ェライト電波吸収体として、よく知られている範囲であ
る。
【0014】例えば、酸化鉄量が前記組成範囲から外れ
ると、多い場合も少ない場合もμ′(複素透磁率の実数
成分)の低下が見られる。また多い場合には比抵抗が減
少し誘電率が増大する。酸化亜鉛量について言えば、規
定量より少ないとμ′の低下が生じるし、規定量を超え
るとキュリー温度Tc が低下する。酸化ニッケルについ
ても規定範囲から外れるとμ′,μ″(複素透磁率の虚
数成分:損失を表す)の特性が最適なものにならず、高
い吸収性能が得られない。酸化銅の添加は焼結性を高め
るが、規定量より多すぎると焼結性が増大しすぎ巨大粒
子の成長がみられ、製品の強度レベルが低下し好ましく
ない。
【0015】また、より好ましくは、 Fe2 3 :49〜50モル% ZnO:31〜34モル% NiO:11〜14モル% CuO:0.5〜3モル% MgO:1〜4モル% MnO:0.5〜3モル% の組成とすることである。ここで、酸化マグネシウム
(MgO)は、酸化ニッケルに代わるもので増量材的機
能を果たし、酸化マンガン(MnO)は電気抵抗を制御
する機能を果たす。
【0016】上記のフェライト基本組成に対して0.2
重量%以下添加した酸化バナジウム(V2 5 )は、フ
ェライト焼結体において耐衝撃性及び破壊靱性を向上さ
せる機能を果たし、それにより欠け(チッピング)やク
ラックが生じ難い電波吸収体が得られる。因みに、従来
のフェライトの製造工程においても酸化バナジウムを添
加する例はあるが、それは焼結助剤として機能し、結晶
粒径を大きくして磁気特性を改善するためのものであ
る。
【0017】本発明における酸化バナジウム(V
2 5 )の添加量は、フェライトの基本組成に対して
0.2重量以下(但し、0重量%は含まず)である。酸
化バナジウムの添加量がそれより多いと、逆に徐々に欠
け易くなるし、また電波吸収体としての反射損失が劣化
するからである。酸化バナジウムは、0.03重量%以
上添加することが好ましい。特に、欠けの発生を低減
し、電波吸収特性を良好に維持するためには0.06〜
0.12重量%の範囲とすることが望ましく、0.1重
量%程度が最適である。
【0018】
【実施例】原料粉体として、Fe2 3 ,ZnO,Ni
O,CuO,MgO,MnOを用意し、最終組成が下記
となるように秤量して混合した。次いで、大気中にて9
00℃で2時間仮焼後、湿式微粉砕を行った。微粉砕に
はボールミルを用い、微粉砕前に添加物としてV2 5
を0〜0.25重量%の範囲で種々添加し、6種類の試
料を用意した。その後、スプレードライヤにて造粒し、
10mm角で高さ5mm(焼成後の寸法)となるように成形
し、大気中において1280℃で2時間焼成した。
【0019】基本成分の最終組成は次の通りである。 Fe2 3 :49.5モル% ZnO:32.5モル% NiO:12.5モル% CuO:1.0モル% MgO:3.0モル% MnO:1.5モル%
【0020】このように作製した試料(板状焼結フェラ
イト)について、耐衝撃性を、欠けの度合いを測定する
ことで求めた。まず、予め重量を測定しておいた試料各
2個をステンレス鋼製の容器(内寸:φ50mm×高さ5
0mm)に入れ、2840rpmの回転速度で30秒間回
転処理し、試料に衝撃を与えた。その後、再度試料の重
量を測定した。そして、次式により試料の欠け率を算出
した。 欠け率(%)=(W−W0 )×100/W 但し、W0 :試験前の重量、W:試験後の重量である。
【0021】試験結果を表1に示す。また、表1には電
波吸収体として重要な特性である反射損失(20dB以
上の反射損失が得られる周波数帯域と中心周波数)及び
整合厚についても測定結果を示す。
【0022】
【表1】
【0023】表1に示す結果から、V2 5 の添加量が
増えるにつれて欠け率は減少することが分かる。しか
し、0.25重量%以上になると、逆に欠け率が増加す
る傾向となる。また電波吸収体としての特性から見る
と、V2 5 の添加量が増加するほど、20dB以上の
反射損失が得られる周波数帯域及び中心周波数が高周波
側に寄り、且つ必要な整合厚が厚くなる。それ故、V2
5 の添加量は0.2重量%以下(勿論、無添加は含ま
ず)とする必要がある。欠け率から、V2 5 の添加量
は0.03重量%以上とするのがよい。また、欠け率と
反射特性、整合厚を総合的に勘案すると、V2 5 の添
加量は、0.06重量%以上で1.2重量%以下とする
ことが好ましい。
【0024】次に、圧子圧入法による破壊靱性試験を行
った。試験用の試料として、酸化バナジウム(V
2 5 )を添加していない板状焼結フェライト(従来
品)と、0.2重量%添加した板状焼結フェライト(本
発明品)を用意し、ともに試料表面を鏡面研磨する。そ
して、先端が四角錐状の圧子を、できるだけ大きな押込
荷重をかけて試験面に押し込む。それによって生じる亀
裂の長さと数を測定し、破壊靱性を判定した。従来品で
は圧痕の四角から圧痕の対角線の延長線上に亀裂が発生
していたのに対して、本発明品では、亀裂は殆ど認めら
れなかった。この結果からも、酸化バナジウムの適量添
加が、破壊靱性の向上に大きく寄与していることが分か
る。
【0025】
【発明の効果】本発明は上記のように、ニッケル−亜鉛
系フェライトに対して酸化バナジウム(V2 5 )を
0.2重量%以下添加したことにより、電波吸収特性を
低下させることなく、耐衝撃性に優れ、破壊靱性が向上
し、加工時や施工時あるいは輸送時に欠け(チッピン
グ)及びクラックが発生し難い電波吸収体が得られる。
そのため、製造あるいは施工の歩留まりが悪化すること
が無くなる。欠けが生じ難いため、電波吸収特性が劣化
することはないし、外観が悪化することもない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲垣 正幸 東京都港区新橋5丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内 Fターム(参考) 2E001 DH01 FA04 GA83 HA20 5E321 AA44 BB51 GG05 GG11

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸化鉄、酸化亜鉛、酸化ニッケル、酸化
    銅を主成分とするニッケル−亜鉛系フェライトであっ
    て、 Fe2 3 :48〜50モル% ZnO:30〜34モル% NiO:10〜15モル% CuO:1〜7モル% を主成分とし、それに添加物として酸化バナジウムをV
    2 5 換算で0.2重量%以下(但し、0重量%は含ま
    ず)含有させ、板状焼結体としたニッケル−亜鉛系フェ
    ライト電波吸収体。
  2. 【請求項2】 酸化鉄、酸化亜鉛、酸化ニッケル、酸化
    銅、酸化マグネシウム、酸化マンガンを主成分とするニ
    ッケル−亜鉛系フェライトであって、 Fe2 3 :49〜50モル% ZnO:31〜34モル% NiO:11〜14モル% CuO:0.5〜3モル% MgO:1〜4モル% MnO:0.5〜3モル% を主成分とし、それに添加物として酸化バナジウムをV
    2 5 換算で0.2重量%以下(但し、0重量%は含ま
    ず)含有させ、板状焼結体としたニッケル−亜鉛系フェ
    ライト電波吸収体。
  3. 【請求項3】 酸化バナジウムをV2 5 換算で0.0
    6〜0.12重量%含有さた請求項1又は2記載のニッ
    ケル−亜鉛系フェライト電波吸収体。
  4. 【請求項4】 テレビ電波の反射抑制用として建造物の
    外壁材に使用する請求項1乃至3のいずれかに記載のニ
    ッケル−亜鉛系フェライト電波吸収体。
  5. 【請求項5】 電波暗室用として建造物の内装材に使用
    する請求項1乃至3のいずれかに記載のニッケル−亜鉛
    系フェライト電波吸収体。
JP11221503A 1999-08-04 1999-08-04 ニッケル−亜鉛系フェライト電波吸収体 Pending JP2001053483A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100906988B1 (ko) 2007-09-28 2009-07-08 삼성전기주식회사 저온 소결용 페라이트 분말 및 그 제조방법
KR101014227B1 (ko) * 2008-03-10 2011-02-14 티디케이가부시기가이샤 전파흡수체
CN106086828A (zh) * 2016-08-03 2016-11-09 北方工业大学 一种新型ZnOw晶须表面复合层的制备方法
WO2022210153A1 (ja) 2021-03-31 2022-10-06 富士フイルム株式会社 構造体、構造体の製造方法、及び組成物

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