JP2005231931A - Cement type radio wave absorber - Google Patents

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隆志 宮本
Koichi Hosoi
宏一 細井
Susumu Imaoka
進 今岡
Yoshio Kajima
善雄 梶間
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cement type radio wave absorber showing an absorption property stable in a high-frequency band of 1 GHz or higher, having workability with fluidity, and the like, and a strength and a radio wave absorption property together, being thin and light with a high dielectric constant and a dielectric loss, being durable in outdoor use for a long term because of nonflammability and no degradation with ultraviolet rays, being no need for a back metal, being inexpensive, excellent in reliability, able to relieve sizing accuracy, workable with direct adhesion on sprayed mortar like a usual tile and being excellent in workability and reliability with direct spraying or mortar coating, or the like, on an optional substrate. <P>SOLUTION: A flat iron oxide powder whose mean thickness is 30 μm or less and where the weight ratio of particles having a shortest size in a face of more than 25 μm is 50% or more is mixed with a hydrated and solidified inorganic material to form the cement type radio wave absorber. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、GHz以上の高周波数帯で安定した吸収特性を示す実用性に優れたセメント型電波吸収体に関する。   The present invention relates to a cement-type radio wave absorber excellent in practicality that exhibits stable absorption characteristics in a high frequency band of GHz or higher.

従来より、地上波アナログテレビの受信障害対策、いわゆるゴースト対策として、ビル外壁でのテレビ電波反射防止用にフェライトタイル系、あるいはフェライトモルタル系の電波吸収体の施工が有効とされ一般的に使用されている。一方1GHz以上の高周波領域で電磁波を利用する携帯用通信機器、無線LAN、或いはETC、DSRCなどのITS関連での無線利用が急速に普及しており、それに伴い、これら電子機器間での干渉や不要電磁波反射による通信障害、機器の誤作動等の問題がクローズアップしており対策が求められている。これらの障害を回避する手法として電磁波シールド或いは電磁波吸収材の施工が有効であり、多用されつつある
代表的な電磁波吸収材料であるフェライトは、酸化鉄を主成分とし、鉄の一部をMn、Ni、Zn等で置き換えた強磁性酸化物であり、ゴムフェライトなどの形で一般的に用いられている。フェライトタイルはフェライト粉末を圧縮成形の後焼成して形成した焼結体であり、モルタルフェライトはセメント中に数ミリメートル径の粉砕フェライトを骨材として混錬した電波吸収体でありいずれも1GHz以下のVHF〜UHFで優れた電波吸収特性を有する。また金属と異なりある程度の電気的絶縁性を有していることから特に数μm〜サブミクロンの微粉末の状態ではGHz帯の吸収材料として有効で、ゴムにフェライト微粉末を混錬したゴムフェライトが高周波帯域でも活用可能な電波吸収材料として広く利用されている。
Conventionally, in order to prevent reception of terrestrial analog TV, so-called ghost countermeasures, the installation of ferrite tile-type or ferrite mortar-type radio wave absorbers has been effective for the prevention of TV radio wave reflection on the outer wall of buildings. ing. On the other hand, portable communication devices that use electromagnetic waves in the high-frequency region of 1 GHz or higher, wireless LAN, or wireless usage related to ITS such as ETC, DSRC, etc. are rapidly spreading. Problems such as communication failure due to unnecessary electromagnetic wave reflection, malfunction of equipment, etc. are highlighted and countermeasures are required. As a technique for avoiding these obstacles, it is effective to apply an electromagnetic shield or an electromagnetic wave absorbing material. Ferrite, which is a typical electromagnetic wave absorbing material that is being widely used, contains iron oxide as a main component and a part of iron as Mn, It is a ferromagnetic oxide replaced with Ni, Zn, etc., and is generally used in the form of rubber ferrite. Ferrite tiles are sintered bodies formed by firing ferrite powder after compression molding, and mortar ferrite is a radio wave absorber made by pulverizing ferrite with a diameter of several millimeters in cement as an aggregate, both of which are 1 GHz or less. Excellent electromagnetic absorption characteristics at VHF to UHF. In addition, since it has a certain level of electrical insulation, unlike metals, it is effective as an absorption material in the GHz band, especially in the state of fine powder of several μm to submicron, and rubber ferrite in which ferrite fine powder is kneaded with rubber is used. Widely used as a radio wave absorbing material that can be used in high frequency bands.

このようなフェライトをセメント系の誘電体材料に含有させた電波吸収体としてはすでに数多くの報告例がある。   There have already been many reports of radio wave absorbers containing such ferrite in cementitious dielectric materials.

まず、特許文献1、2及び3等にはフェライト粒子を骨材としてコンクリートに含有させたプレキャスト電波吸収体の報告がなされている。   First, Patent Documents 1, 2, and 3 report a precast electromagnetic wave absorber in which ferrite particles are contained in concrete as an aggregate.

特許文献1では、コンクリートにフェライト粒子を含有させたプレキャスト電波吸収体の報告がある。本報告では、0.1mm以上数mmの粒径を持つMnZn、MgZn、NiZnフェライト等の粒子を70重量%以上、さらにカーボン繊維をコンクリートに含有させ、2層に積層された吸収層で構成された吸収体がVHF帯で良好な電波吸収特性を示すことが報告されている。   In Patent Document 1, there is a report of a precast electromagnetic wave absorber in which ferrite particles are contained in concrete. In this report, it is composed of an absorption layer that is laminated in two layers by containing 70% by weight or more of particles such as MnZn, MgZn, NiZn ferrite, etc. with a particle size of 0.1 mm to several mm, and further containing carbon fiber in concrete. It has been reported that the absorber exhibits good radio wave absorption characteristics in the VHF band.

また特許文献2では、セメントに粒径0.5〜7mmの粗粒フェライト粒子75〜90wt%、およびエポキシ樹脂とカーボン繊維補強材を含有させた電波吸収体、およびそれを用いて構成されたカーテンウォールの報告がなされている。本報告では、28mmの比較的薄型の電波吸収層を使用したカーテンウォールでUHF、VHFで20dB以上の優れた電波吸収特性が得られることが示されている。   Patent Document 2 discloses a radio wave absorber containing 75 to 90 wt% of coarse ferrite particles having a particle diameter of 0.5 to 7 mm and an epoxy resin and a carbon fiber reinforcing material, and a curtain wall configured using the same. A report has been made. In this report, it has been shown that a curtain wall using a relatively thin wave absorption layer of 28 mm can obtain excellent wave absorption characteristics of 20 dB or more with UHF and VHF.

さらに特許文献3ではUHF帯全域で高い吸収性能を有するフェライト含有モルタル電波吸収体の報告がなされている。本報告では、電波吸収材兼モルタル骨材として用いられるフェライト粒子のサイズとしてフェライトの50体積%以上を2mm以上の粒径を持つフェライト粒子とし、モルタル中のフェライト粒子の占める体積率を35%〜60%とするフェライトモルタルを吸収層とし表面に化粧板を設けたプレキャストコンクリート電波吸収体によりUHF帯全域でテレビ電波のゴースト障害に有効な15dB以上の吸収性能を有する広帯域吸収特性が報告されている。   Further, Patent Document 3 reports a ferrite-containing mortar wave absorber having high absorption performance over the entire UHF band. In this report, the size of ferrite particles used as a radio wave absorber and mortar aggregate is 50% by volume or more of ferrite as ferrite particles having a particle size of 2 mm or more, and the volume ratio of ferrite particles in mortar is 35% to Broadband absorption characteristics with an absorption performance of 15 dB or more effective for ghost disturbance of TV radio waves in the entire UHF band have been reported by precast concrete radio wave absorbers with a 60% ferrite mortar absorption layer and a decorative panel on the surface. .

特許文献4には、磁性粉末を水硬化性の無機バインダに含有させた吸収帯の報告がなされている。水硬化性の無機バインダーとしてセメント、モルタル、珪酸カルシウム、石膏などが使用され、磁性粉末として金属酸化物系の磁性粉末の使用が報告されている。磁性粉末として、粒径0.24mm〜1mmのNiZnフェライト、粒径0.3mm〜2mmのMnZnフェライトを用い焼石膏中に含有分散させた電波吸収体の例が示されており、このような電波吸収ボードを用いることにより10-1000MHz帯域の電磁波を効果的に吸収することが可能であることが示されている。   Patent Document 4 reports an absorption band in which magnetic powder is contained in a water-curable inorganic binder. Cement, mortar, calcium silicate, gypsum and the like are used as the water-curable inorganic binder, and the use of metal oxide magnetic powder as the magnetic powder has been reported. An example of a radio wave absorber dispersed and contained in calcined gypsum using NiZn ferrite with a particle size of 0.24 mm to 1 mm and MnZn ferrite with a particle size of 0.3 mm to 2 mm as magnetic powder is shown. It has been shown that it is possible to effectively absorb electromagnetic waves in the 10-1000 MHz band by using.

これらの報告では対象としている電波帯域がテレビ電波であるVHF、UHF、または一般的なパソコン、AV、オーディオ機器からのノイズである1000MHz以下の電波帯域であり、使用するフェライトの粒子径もできるだけ大きなものが電波吸収特性の点からも有利である。このような大きなフェライト粒子を含有させたコンクリートは使用するフェライト粒子自体がモルタルで使用されている一般的な細骨材のサイズに近く、比較的良好な強度を有するモルタル構造体を形成することが可能となっている。   In these reports, the target radio frequency band is VHF, UHF, which is a TV radio wave, or a radio frequency band of 1000 MHz or less, which is noise from a general personal computer, AV, or audio equipment, and the ferrite particle size used is as large as possible. The thing is advantageous also from the point of a radio wave absorption characteristic. Concrete containing such large ferrite particles is close to the size of a general fine aggregate used in mortar, and the mortar structure having relatively good strength can be formed. It is possible.

しかしながら、一方において、これらのセメント型電波吸収体が充分な吸収特性を得るためには多量のフェライトを含有させる必要があり、コンクリートの強度低下を防止するためにカーボンファイバー、ガラスファイバーなどの補強材で強化する必要も生じ、コストアップにつながっている。   However, on the other hand, it is necessary for these cement-type radio wave absorbers to contain a large amount of ferrite in order to obtain sufficient absorption characteristics, and reinforcing materials such as carbon fibers and glass fibers to prevent a decrease in the strength of concrete. There is also a need for strengthening, leading to increased costs.

また、上記粗骨材、細骨材レベルの粒子径のフェライトを用いた場合、モルタルの骨材としては良好であるが、GHz以上の周波数帯、すなわち近年急速な普及を見ている携帯電話、無線LANに代表されるデジタル無線通信、ETCなどのITS関連双方向通信などに利用されているS帯、C帯でのGHz以上の周波数帯域では数mm程度の粗粒フェライトを用いた場合、フェライトの磁気損失の低下により充分な吸収特性を得にくい。   In addition, when using the above coarse aggregate and ferrite with a fine aggregate level particle size, it is good as a mortar aggregate, but a frequency band higher than GHz, that is, a mobile phone that has been rapidly spreading in recent years, When using coarse-grained ferrite of a few millimeters in the S-band and C-band frequency bands above GHz used for digital wireless communications represented by wireless LAN, ITS-related bidirectional communications such as ETC, ferrite It is difficult to obtain sufficient absorption characteristics due to a decrease in magnetic loss.

このような高周波数帯域でフェライトを用いる場合、一般的には粉砕された数μm〜数10μmのフェライト、あるいは共沈法に代表される湿式プロセスで形成されたサブミクロンのフェライトをゴムに分散させたゴムフェライトが一般的に使用されている。微粉末のフェライトを用いることにより高周波領域での磁気損失を大きくし有効な吸収材料としての活用を可能としている。このような微粉末のフェライトを充分な量、たとえばゴムフェライトで用いられている50%程度の体積率でコンクリートに含有させることは極めて困難である。バインダーとしてゴムあるいは樹脂を用いる場合、フェライトの充填率を上げるために極限までゴム、樹脂の部数を下げても少量でそれらがバインダーとしての機能を発揮しポリマーとフェライトを充分混練することにより均一にフェライト微粉末が分散し、引き続く押し出し、プレスなどによりシート状に成形することが可能である。しかし、微粉末のフェライトをコンクリート中に分散させる場合、フェライトの充填率を上げるためにセメントの量を低下させると、ゴムなどの樹脂との混練と異なり、少量で微粉末フェライト粒子を取り囲みそれらをつなぎ合わせることが困難であるために、フェライトの充填率を充分に上げることは難しい。   When ferrite is used in such a high frequency band, generally, pulverized ferrite of several μm to several tens of μm or submicron ferrite formed by a wet process typified by a coprecipitation method is dispersed in rubber. Rubber ferrite is generally used. The use of fine powdered ferrite increases the magnetic loss in the high-frequency region and enables it to be used as an effective absorbing material. It is extremely difficult to contain such a fine powdered ferrite in concrete in a sufficient amount, for example, at a volume ratio of about 50% used in rubber ferrite. When rubber or resin is used as a binder, even if the number of parts of rubber and resin is reduced to the maximum to increase the filling rate of ferrite, they can function as a binder in a small amount and evenly mix by mixing the polymer and ferrite sufficiently. Ferrite fine powder is dispersed and can be formed into a sheet by subsequent extrusion, pressing, or the like. However, when finely divided ferrite is dispersed in concrete, if the amount of cement is decreased to increase the ferrite filling rate, unlike the kneading with a resin such as rubber, the finely divided ferrite particles are surrounded by a small amount. Since it is difficult to connect them together, it is difficult to sufficiently increase the filling rate of ferrite.

また、フェライト粉末を微細化すると、セメントの流動性を上げ、一定の作業性、いわゆるワーカビリティを得るためには、セメントに加える水の量を大幅に増加させる必要が生じる。その結果、コンクリートに加える水の量、あるいは水と粉末成分の比である水粉体比が適正値を超えて大幅に増加することになり、得られるコンクリート成形体は、空隙が多く、強度、密度、緻密性が著しく低下する。特に電波吸収体の場合、空隙が多いことは吸水率の増大につながり好ましくない。   Further, when the ferrite powder is refined, it is necessary to greatly increase the amount of water added to the cement in order to increase the fluidity of the cement and obtain a certain workability, so-called workability. As a result, the amount of water added to the concrete, or the water-powder ratio, which is the ratio of water to the powder component, will greatly increase beyond the appropriate value. Density and density are significantly reduced. Particularly in the case of a radio wave absorber, a large number of voids is undesirable because it leads to an increase in water absorption.

一方加えるフェライト微粉末の量を減らすと、このような作業性悪化、強度低下は回避できるが、必要な電波吸収特性が得られない。前述のようにフェライトの粒径が粗いとコンクリートあるいはモルタルとしての作業性、強度は得られるが、やはり高周波領域での吸収特性維持に支障をきたす。   On the other hand, if the amount of ferrite fine powder to be added is reduced, such workability deterioration and strength reduction can be avoided, but the necessary radio wave absorption characteristics cannot be obtained. As described above, if the ferrite grain size is coarse, workability and strength as concrete or mortar can be obtained, but it also hinders the maintenance of the absorption characteristics in the high frequency region.

GHz帯でコンクリートにフェライトを分散させた吸収体の例は、特許文献5及び6などに報告されている。   Examples of absorbers in which ferrite is dispersed in concrete in the GHz band are reported in Patent Documents 5 and 6 and the like.

特許文献5では、セメントに10-70wt%のフェライトを加えた電波吸収層の表面に珪酸カルシウム板を積層した電磁波吸収性耐火壁材が報告されている。本報告では従来技術(珪酸カルシウム板を表面に積層した電波吸収体(特開平6−24077号公報、特開平7−74494号公報)に対して、電波吸収性能と製造効率を改善したものであり、表面に積層された珪酸カルシウム板とその下に形成されたフェライト含有電波吸収体をその構成としている。電波吸収体に用いる吸収材料としては0.1〜2mmのMnZnフェライトを固形分の60重量%とし、さらに黒鉛粉末を5%、また補強材としてパルプ、ポリプロピレン繊維を7重量%添加した吸収層とすることにより、高い機械強度と、1GHz近傍で20dB以上の電波吸収特性が得られることを示している。   Patent Document 5 reports an electromagnetic wave absorbing fire wall material in which a calcium silicate plate is laminated on the surface of a radio wave absorption layer in which 10-70 wt% of ferrite is added to cement. In this report, radio wave absorption performance and manufacturing efficiency are improved compared to the prior art (a radio wave absorber having a calcium silicate plate laminated on its surface (JP-A-6-24077, JP-A-7-74494). The structure consists of a calcium silicate plate laminated on the surface and a ferrite-containing radio wave absorber formed under the plate.The absorber material used for the radio wave absorber is 0.1-2 mm MnZn ferrite with a solid content of 60% by weight. In addition, it is shown that a high mechanical strength and a radio wave absorption characteristic of 20 dB or more can be obtained in the vicinity of 1 GHz by using an absorption layer containing 5% graphite powder and 7% by weight pulp and polypropylene fiber as a reinforcing material. Yes.

また特許文献6にはこの応用例として5.8GHZのETC用の電波吸収体の例が報告されている。この例では上層の珪酸カルシウムの厚みと下層の吸収層の厚みを制御し、5.8GHzで50dBの高い吸収特性を実現している。ただしこれらの例で使用されているフェライトはやはり粒径が0.1〜2mmの粗粒フェライトであり、そのためにそれ単独では高周波での特性を実現しにくく、グラファイトを加え、さらに吸収層の厚みを7mm以上とすることにより所定の電波吸収特性が得られるとしている。また、強度低下を防ぐために有機、無機、ガラス、金属繊維などの補強材の添加が必要としている。   Patent Document 6 reports an example of an electromagnetic wave absorber for ETC of 5.8 GHz as an application example. In this example, the thickness of the upper layer calcium silicate and the thickness of the lower absorption layer are controlled to realize a high absorption characteristic of 50 dB at 5.8 GHz. However, the ferrite used in these examples is still coarse ferrite with a grain size of 0.1-2 mm, so it is difficult to achieve high-frequency characteristics by itself, graphite is added, and the thickness of the absorption layer is 7 mm. By doing so, a predetermined radio wave absorption characteristic is obtained. In addition, it is necessary to add a reinforcing material such as organic, inorganic, glass, and metal fiber in order to prevent a decrease in strength.

以上の報告例すなわち従来技術では、吸収体の構成として裏面に電波反射体層の設置が不可欠であり、金属のメッシュ、金属箔、あるいは炭素繊維シートなどを埋め込み、あるいは接着などで貼り付けている。このような金属反射層は電波吸収特性を高めるために必要であるが、腐食などの劣化の問題、はがれなどの信頼性の問題、あるいはコストアップ、生産性の低下など数々の問題があり、可能であれば使用しないことが望ましい。また、特に、GHz帯用の電波吸収体の場合必然的に厚みの制御が厳しくなり精密な加工が要求される。これは裏面に電波反射体層を有した共振器型電波吸収体の場合は特に高い精度が要求されるので、セメントの様に精密な寸法精度を得にくい部材を使用する場合には重大な問題となる。しかも、充分な精度を得るためにはどうしても後加工が必要になり、コストアップにつながる。したがって、セメント型吸収体の場合、製品の寸法制度にあまり特性が依存しないような設計が望ましい。   In the above report example, that is, in the prior art, it is indispensable to install a radio wave reflector layer on the back surface as an absorber structure, and a metal mesh, metal foil, carbon fiber sheet or the like is embedded or adhered by adhesion or the like. . Such a metal reflective layer is necessary to improve radio wave absorption characteristics, but there are many problems such as deterioration problems such as corrosion, reliability problems such as peeling, or cost increases and productivity decreases. If so, it is desirable not to use it. In particular, in the case of a radio wave absorber for the GHz band, the thickness control is inevitably strict and precise processing is required. This is a serious problem when using a material that is difficult to obtain precise dimensional accuracy, such as cement, because the resonator type radio wave absorber with a radio wave reflector layer on the back side requires particularly high accuracy. It becomes. Moreover, post-processing is absolutely necessary to obtain sufficient accuracy, leading to an increase in cost. Therefore, in the case of cement-type absorbers, it is desirable to design such that the characteristics do not depend much on the dimensional system of the product.

フェライト粉末の製造方法としては焼結フェライトの粉砕、あるいは共沈法に代表される湿式プロセスが一般的であるが製造コストが高く、またNiなどの原料コストも高いことから吸収材料として用いられるフェライト粉末は高価なものとなっている。   Ferrite powder is generally manufactured by sintering ferrite or by a wet process such as coprecipitation. However, it is expensive to manufacture, and the cost of raw materials such as Ni is high. The powder is expensive.

本発明者らはこのような高価なフェライトに代わる、安価で性能の優れる電磁波吸収材料として、既に出願済みである特願2000−203028号で扁平状酸化鉄粉(単に扁平酸化鉄粉という場合がある)を誘電体に含有させた電波吸収体が、従来のフェライトなどの原材料を用いる吸収体よりも優れた電波吸収性能を有することを開示した。この偏平酸化鉄粉は、アスペクト比の大きな薄片状の酸化鉄粉であり、そのような形状を有する粉末をゴム、樹脂などの中に混錬し、シート状に成形することにより、優れた電波吸収特性を示すことを明らかにした。ここで用いる偏平酸化鉄粉は、平均厚みが30μm以下、厚みと最大径との比である平均アスペクト比が5以上であることを特徴とした、鉄鋼線材の熱間加工工程で形成した2次スケールをメカニカルデスケール法により剥離することにより得られる薄片状の粉末であり、これを樹脂、ゴムに混錬して含有させ、成形されることを特徴とする電波吸収体を先に提案した。   As an electromagnetic wave absorbing material that is inexpensive and excellent in performance instead of such an expensive ferrite, the present inventors have already filed Japanese Patent Application No. 2000-203028 in which flat iron oxide powder (simply referred to as flat iron oxide powder is sometimes used. It has been disclosed that a radio wave absorber including a certain material in a dielectric has better radio wave absorption performance than a conventional absorber using a raw material such as ferrite. This flat iron oxide powder is a flaky iron oxide powder with a large aspect ratio, and by mixing the powder having such a shape into rubber, resin, etc., and molding it into a sheet shape, excellent radio waves It was clarified to show absorption characteristics. The flat iron oxide powder used here has an average thickness of 30 μm or less and an average aspect ratio which is a ratio of thickness to maximum diameter of 5 or more. A radio wave absorber characterized in that it is a flaky powder obtained by peeling a scale by a mechanical descale method and is kneaded and contained in resin and rubber has been proposed previously.

このような偏平形状の酸化鉄粉は、マグネタイトとウスタイトを主体とした導電性と磁性の両方を有し、誘電損失型の電波吸収体に用いられるカーボン等が有する適度の導電率と、磁気損失型のフェライトが有する磁気損失の両方を兼ね備えた優れた吸収材料であり、さらに偏平形状であることからシート型の吸収体のシート面に平行に粉末を配向させることにより高い誘電率と透磁率を得ることが可能で結果的に薄型にでき、さらに金属偏平粉末に比べて電気抵抗が高く高周波数でも電波が効果的に侵入し高い吸収性能を維持することができる優れた吸収材料である。   Such a flat iron oxide powder has both conductivity and magnetism mainly composed of magnetite and wustite, and has an appropriate electrical conductivity and magnetic loss possessed by carbon or the like used in dielectric loss type radio wave absorbers. This is an excellent absorbing material that combines both the magnetic loss of a ferrite of the type, and because of its flat shape, it has a high dielectric constant and magnetic permeability by orienting the powder parallel to the sheet surface of the sheet type absorber. It is an excellent absorbent material that can be obtained and can be thinned as a result, and has high electrical resistance compared to metal flat powder and can effectively infiltrate radio waves even at high frequencies and maintain high absorption performance.

ところで、かかる偏平酸化鉄粉をゴムあるいは樹脂に含有させた、先に提案した電波吸収体には以下のような問題点もあった。   By the way, the previously proposed radio wave absorber in which such flat iron oxide powder is contained in rubber or resin also has the following problems.

すなわち偏平形状のため、ゴムなどの誘電材料に分散させた場合、従来の球状(異形状)フェライト粉末を分散した場合よりコンパウンドとの密着性が悪く介在物として作用し、成形体の強度を著しく劣化させる場合があり、また偏平形状であるため誘電体中に分散させシート状に成形するために一般的に行われるロール混錬、圧延、押し出しにより粉末が加工方向に配向し面内で電波吸収特性に異方性が生じやすい。さらに、ゴム、あるいは樹脂といった誘電率が低い材料の中に分散させていたために、偏平形状の粉末によってもたらされている高い誘電特性と、導電性を有する粉末が示す高い誘電損失が完全には発揮されない。加えてゴム、樹脂といった可燃性の母材中に分散させる場合、難燃特性あるいは不燃特性が得られないという問題があり、改善が必要であった。
特開平8−18273号公報 特開平10−209667号公報 特開2000−294900号公報 特開2000−269680号公報 特開2001−220198号公報 特開2003−229693号公報
In other words, due to the flat shape, when dispersed in a dielectric material such as rubber, the adhesion with the compound is worse than when dispersing a conventional spherical (unshaped) ferrite powder, acting as an inclusion, and the strength of the molded product is remarkably increased. It may deteriorate, and since it is flat, the powder is oriented in the processing direction by roll kneading, rolling, and extrusion, which is generally performed to disperse it in a dielectric and form it into a sheet. Anisotropy tends to occur in characteristics. Furthermore, because it was dispersed in a low dielectric constant material such as rubber or resin, the high dielectric properties brought about by the flat powder and the high dielectric loss exhibited by the conductive powder were completely eliminated. It is not demonstrated. In addition, when dispersed in a flammable base material such as rubber or resin, there is a problem that flame retardancy or incombustibility cannot be obtained, and improvement is required.
JP-A-8-18273 JP-A-10-209667 JP 2000-294900 A JP 2000-269680 A JP 2001-220198 A JP 2003-229893 A

本発明は、上記の現状に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、GHz以上の高周波数帯で安定した吸収特性を示すセメント型吸収体で、流動性などの作業性、および強度と電波吸収特性を兼ね備えたセメント型吸収体であり、また高い誘電率と誘電損失を有する薄型軽量のセメント型吸収体であって、不燃性で紫外線劣化がなく長期屋外使用にも充分耐え得る吸収体で、加えてバックメタルが不要で安価、信頼性に優れまた寸法精度を緩和でき、通常のタイルのように直接吹き付けモルタルの上に貼り付けて施工できる、あるいは任意の下地に直接吹き付けやモルタル塗りなどで施工できる施工性と信頼性に優れた電波吸収体を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above situation, and the technical problem is a cement-type absorber that exhibits stable absorption characteristics in a high frequency band of GHz or higher, workability such as fluidity, and strength. It is a cement-type absorber that combines radio wave absorption characteristics, and is a thin and lightweight cement-type absorber that has a high dielectric constant and dielectric loss. It is nonflammable, has no UV degradation, and can withstand long-term outdoor use. In addition, no back metal is required, it is inexpensive, has excellent reliability, can reduce dimensional accuracy, and can be applied directly onto sprayed mortar like normal tiles, or can be directly sprayed or applied to any substrate. The object is to provide a radio wave absorber excellent in workability and reliability that can be constructed by, for example.

本発明はこのような課題の解決のために完成されたものであって、その要旨とする特徴は以下の通りである。
(1)平均厚み≦30μm、面内最短部サイズ>25μmの粒子の重量比が50%以上である偏平状酸化鉄粉を水和固化無機材料と混合し、成形してなるセメント型電波吸収体(請求項1)。
(2)偏平状酸化鉄粉の体積率が5%以上40%以下であることを特徴とする請求項1記載のセメント型電波吸収体収体(請求項2)。
(3)さらに、カーボンあるいは/および酸化チタンを体積率で0.5%以上10%以下混合してなることを特徴とする請求項2記載のセメント型電波吸収体(請求項3)。
(4)1層、または多層の板状に成形され、電波到来方向に対して反対側の面に電波反射体層を形成したことを特徴とする請求項1〜3記載のセメント型電波吸収体(請求項4)。
(5)1層、または多層の板状に成形され電波到来方向に対して反対側の面に電波反射体層、電波到来側の面に誘電材料からなる表面誘電体層を1層以上設けたことを特徴とする請求項4記載のセメント型電波吸収体(請求項5)。
(6)電波反射体層のない請求項5記載のセメント型電波吸収体(請求項6)。
(7)表面誘電体層の電波屈折率の実数部nR(nR=Real(√(εr・μr)、εr;複素比誘電率、μr;複素比透磁率、nR;屈折率)と厚みtが対象電波周波数の電波波長(真空中での波長)、あるいは対象電波周波数領域の中心周波数の電波波長λに対して
4nR×t/λ≦1.1
であり、屈折率n(n=√|εr・μr|、|A|は複素数Aの絶対値)が2.5以下であることを特徴とする請求項5、6記載のセメント型電波吸収体(請求項7)。
(8)表面誘電体層の吸水率が5%以下であることを特徴とする請求項5〜7記載のセメント型電波吸収体(請求項8)。
(9)表面の一部、もしくは全面に防水処理が施されたことを特徴とする請求項1〜8記載のセメント型電波吸収体(請求項9)。
The present invention has been completed to solve such a problem, and the gist of the present invention is as follows.
(1) Cement-type radio wave absorber formed by mixing and molding flat iron oxide powder having an average thickness ≦ 30 μm and the in-plane shortest portion size> 25 μm weight ratio of 50% or more with hydrated solidified inorganic material (Claim 1).
(2) The cement-type electromagnetic wave absorber according to claim 1, wherein the volume ratio of the flat iron oxide powder is 5% or more and 40% or less (claim 2).
(3) The cement-type radio wave absorber according to (2), further comprising carbon and / or titanium oxide mixed in a volume ratio of 0.5% to 10%.
(4) The cement-type radio wave absorber according to any one of claims 1 to 3, wherein the cement-type radio wave absorber is formed into a single-layer or multi-layer plate shape, and a radio wave reflector layer is formed on a surface opposite to the radio wave arrival direction. (Claim 4).
(5) A single-layer or multi-layered plate is formed, and a radio wave reflector layer is provided on the surface opposite to the radio wave arrival direction, and one or more surface dielectric layers made of a dielectric material are provided on the radio wave arrival side surface. The cement-type electromagnetic wave absorber according to claim 4 (claim 5).
(6) The cement-type radio wave absorber according to claim 5 having no radio wave reflector layer (Claim 6).
(7) The real part n R (n R = Real (√ (εr · μr), εr: complex relative permittivity, μr: complex relative permeability, n R ; refractive index)) of the radio wave refractive index of the surface dielectric layer The thickness t is the radio wave wavelength (wavelength in vacuum) of the target radio frequency or the radio wave wavelength λ of the center frequency in the target radio frequency region.
4n R × t / λ ≦ 1.1
The cement-type radio wave absorber according to claim 5 or 6, wherein the refractive index n (n = √ | εr · μr |, | A | is the absolute value of the complex number A) is 2.5 or less. Item 7).
(8) The cement-type radio wave absorber according to any one of claims 5 to 7, wherein the surface dielectric layer has a water absorption of 5% or less.
(9) The cement-type radio wave absorber according to any one of claims 1 to 8, wherein a part or all of the surface is waterproofed.

(1)本件発明によれば、GHz以上の高周波数帯で安定した吸収特性を示すセメント型吸収体で、流動性などの作業性、および強度と電波吸収特性を兼ね備えたセメント型電波吸収体を提供することができる。
(2)また、本件発明によれば、高い誘電率と誘電損失を有する薄型軽量のセメント型電波吸収体を提供することができる。
(3)さらに、本件発明によれば、不燃性で紫外線劣化がなく長期屋外使用にも充分耐え得るセメント型電波吸収体を提供することができる。
(4)加えて、本件発明によればバックメタルが不要で安価、信頼性に優れまた寸法精度を緩和でき、通常のタイルのように直接吹き付けモルタルの上に貼り付けて施工できる、あるいは任意の下地に直接吹き付けやモルタル塗りなどで施工できる施工性と信頼性に優れたセメント型電波吸収体を提供することができる。
(1) According to the present invention, a cement-type absorber that exhibits stable absorption characteristics in a high-frequency band of GHz or higher, has a workability such as fluidity, and has both strength and radio-wave absorption characteristics. Can be provided.
(2) Further, according to the present invention, a thin and light cement-type radio wave absorber having a high dielectric constant and dielectric loss can be provided.
(3) Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a cement-type radio wave absorber that is nonflammable, has no ultraviolet deterioration, and can sufficiently withstand long-term outdoor use.
(4) In addition, according to the present invention, no back metal is required, and it is inexpensive, excellent in reliability, can reduce dimensional accuracy, and can be directly applied onto sprayed mortar like a normal tile, or can be applied arbitrarily. It is possible to provide a cement type radio wave absorber excellent in workability and reliability that can be applied by spraying or mortar coating directly on the ground.

本発明の電磁波吸収体に利用する扁平状酸化鉄粉末スケール粉末は、鉄鋼の熱間加工で生じるスケールを採取適用したものであり、特に好ましくは、鉄鋼の線材加工で形成されたワイヤ表面の2次スケールである。ここで本発明者らがいう2次スケールとは、熱間加工中や加工後の冷却中に線材表面に形成された酸化鉄スケールである。これは、熱間加工前の加熱中に加熱炉で形成され加工前に剥離したいわゆる1次スケールとは異なるものである。線材表面に形成された2次スケールは厚みが薄く、通常ワイヤ伸線などの2次加工の前に酸洗或いはメカニカルデスケール法などにより剥離除去される。 The flat iron oxide powder scale powder used in the electromagnetic wave absorber of the present invention is obtained by collecting and applying a scale generated by hot working of steel, and particularly preferably 2 of the wire surface formed by wire processing of steel. Next scale. Here, the secondary scale referred to by the present inventors is an iron oxide scale formed on the surface of the wire during hot working or cooling after working. This is different from a so-called primary scale formed in a heating furnace during heating before hot working and peeled off before working. The secondary scale formed on the surface of the wire has a small thickness and is usually peeled and removed by pickling or mechanical descaling before secondary processing such as wire drawing.

線材表面に形成されメカニカルデスケールにより剥離されたスケールは厚み数10μmの薄片状の粉末で、薄く、かつ、扁平状であって、従来の電波吸収材料に用いられて来た酸化鉄粉の様に、球状、針状、あるいは棒状のものとは大いに形態が異なり、優れた電波吸収特性を有することを先に出願した特願2002-203028で示した。   The scale formed on the surface of the wire and peeled off by mechanical descaling is a flake-like powder with a thickness of several tens of μm, it is thin and flat, like the iron oxide powder that has been used in conventional radio wave absorption materials In Japanese Patent Application No. 2002-203028, which was filed earlier, it has a very different form from that of a spherical, needle-shaped or rod-shaped, and has excellent radio wave absorption characteristics.

しかし、このような偏平酸化鉄粉はゴムなどの誘電材料に分散させた場合、偏平形状の粉末であるために従来の球状(異形状)フェライト粉末を分散した場合よりゴムコンパウンドとの密着性が悪く、介在物として作用し、成形体の強度を著しく劣化させる場合があることが判明した。また、偏平形状であるため誘電体中に分散させシート状に成形するために一般的に行われるロール混錬、圧延、押し出しにより粉末が加工方向に配向し面内で電波吸収特性に異方性が生じやすい欠点を有することも判明した。   However, when such flat iron oxide powder is dispersed in a dielectric material such as rubber, it is a flat-shaped powder, and therefore has better adhesion to a rubber compound than when conventional spherical (unshaped) ferrite powder is dispersed. Unfortunately, it has been found that it acts as an inclusion and may significantly deteriorate the strength of the molded body. In addition, because of its flat shape, the powder is oriented in the processing direction by roll kneading, rolling, and extrusion, which is commonly performed to form a sheet by dispersing it in a dielectric, and the radio wave absorption characteristics are anisotropic in the plane. It has also been found that it has a drawback that tends to occur.

さらに導電性を有する偏平酸化鉄粉の特徴である、高誘電率と導電損失に起因する大きな誘電損失は、ゴム、あるいは樹脂などの比較的誘電率の低い母体中に分散させた場合、母体の誘電率が低いために全体としての誘電率が大幅に低下してしまい、本来の偏平酸化鉄粉の特徴を十分発揮できないことも明らかになってきた。母体の誘電率が低いことにより、母体中に分散させた導電性を有する偏平粉末間の容量結合が低下し、充分な導電損失も得にくいことになる。   Furthermore, the large dielectric loss due to the high dielectric constant and the conductive loss, which is a characteristic of the flat iron oxide powder having electrical conductivity, is dispersed in a matrix having a relatively low dielectric constant such as rubber or resin. Since the dielectric constant is low, the overall dielectric constant is greatly reduced, and it has become clear that the characteristics of the original flat iron oxide powder cannot be fully exhibited. Due to the low dielectric constant of the base material, the capacitive coupling between the conductive flat powders dispersed in the base material is lowered, and it is difficult to obtain a sufficient conductive loss.

一方、母体としてコンクリートやモルタルセメントあるいは石膏を用いるものすなわちセメント(ポルトランドセメント、アルミナセメント、マグネシアセメントなど)、珪酸カルシウム、硫酸カルシウム、石灰などの水和固化無機材料(セメント系のバインダー)に骨材と水を混ぜて固化させたセメント型固化材料を用いた場合、ゴムあるいは樹脂の誘電率がGHz帯で3前後であるのに対して5以上のより高い値を有することから、導電性を有する偏平粉末を分散させた成形体の誘電率あるいは誘電損失を高めるには原理的に有利となる。実は複合誘電体則によれば、吸収材料粉末の体積充填率が30%程度の場合母体の誘電率が3から5に増大することで成形体の誘電率は20から30程度まで高められることが理論的に予想できる。また、母材の誘電率が高いことにより、特に偏平形状の粉末を分散させた場合、偏平粉末間で局所コンデンサを形成して強く容量結合し、このことにより入射電磁波を高周波の内部電流に効率的に変換し極めて大きな導電損失を得ることができる。すなわち極めて大きな誘電損失材料となり、高い電波吸収性能を示すことが可能となる。偏平酸化鉄粉は導電性のほかに磁性も有しており、偏平形状であることから透磁率も高くまた高い磁気損失を示し一層大きな電波吸収性能を発揮することになる。   On the other hand, those using concrete, mortar cement or gypsum as the base, ie cement (Portland cement, alumina cement, magnesia cement, etc.), calcium silicate, calcium sulfate, lime and other hydrated solidified materials (cement binder) and aggregate When a cement-type solidified material mixed with water and water is used, the dielectric constant of rubber or resin is around 3 in the GHz band and has a higher value of 5 or more, so it has conductivity. In principle, it is advantageous to increase the dielectric constant or dielectric loss of the molded product in which the flat powder is dispersed. Actually, according to the composite dielectric law, when the volume filling factor of the absorbent material powder is about 30%, the dielectric constant of the molded body can be increased from about 20 to about 30 by increasing the dielectric constant of the matrix from 3 to 5. It can be predicted theoretically. In addition, due to the high dielectric constant of the base material, especially when flat powders are dispersed, local capacitors are formed between the flat powders and strongly capacitively coupled. Can be converted to a very large conductive loss. That is, it becomes an extremely large dielectric loss material and can exhibit high radio wave absorption performance. The flat iron oxide powder has not only electrical conductivity but also magnetism, and since it has a flat shape, it has a high magnetic permeability and a high magnetic loss, and exhibits a greater radio wave absorption performance.

このように偏平酸化鉄粉を誘電率の高いセメント中に分散させることにより本来の性能が発揮され、薄型の吸収体を得ることが可能となる。このような特性は既存のフェライト粉末を用いて得ることはできない。一般的なフェライト粉末は偏平粉末ではなく異形状であるためそもそも形状効果による高い誘電特性は望めない。また、酸化鉄粉のような適度の導電性がないために大きな導電損失を得ることも困難である。さらにこのような形状の粉末をコンクリートに分散させた場合粉末間の容量結合も小さく、一層導電性の損失は期待できない。   Thus, by dispersing the flat iron oxide powder in the cement having a high dielectric constant, the original performance is exhibited, and a thin absorber can be obtained. Such characteristics cannot be obtained using existing ferrite powders. Since a general ferrite powder is not a flat powder but an irregular shape, high dielectric properties due to the shape effect cannot be expected in the first place. Moreover, it is difficult to obtain a large conductive loss because there is no appropriate conductivity such as iron oxide powder. Furthermore, when such a shaped powder is dispersed in concrete, the capacitive coupling between the powders is small, and further loss of conductivity cannot be expected.

したがって、一般的なフェライトを用いる場合は、フェライトの充填率を充分高め、さらに不足分の誘電率を誘電率アップに効果的なカーボンなどの添加で補う必要が生じる。またGHz以上の高周波数での特性を改善するためには数μm〜数10μmの微粉末が好ましいが、このような微粉末は極めて比表面積が大きくセメントを用いてモルタルなどの固化成形体を形成する場合に品質低下をもたらす。すなわち、セメントに対して充分な量のフェライトを含有させようとすると混練時の流動性を上げ、一定のワーカビリティを確保するために必然的に水の量を多くする必要があり、その結果、成形体の密度低下、ひいては強度低下をもたらし大きな問題が生じる。   Therefore, when using a general ferrite, it is necessary to sufficiently increase the filling rate of the ferrite, and to supplement the insufficient dielectric constant by adding carbon or the like that is effective for increasing the dielectric constant. In order to improve the characteristics at high frequencies above GHz, fine powder of several μm to several tens of μm is preferable, but such a fine powder has a very large specific surface area and forms a solidified molded body such as mortar using cement. If you do, it will cause quality degradation. That is, if an attempt is made to contain a sufficient amount of ferrite with respect to the cement, it is necessary to increase the fluidity at the time of kneading and inevitably increase the amount of water in order to ensure a certain workability. A large problem arises due to a decrease in density of the molded body, and consequently a decrease in strength.

こうした強度低下は成形体の中にカーボンファイバー、ガラスファイバーなどの補強材を加えることである程度改善されるが、一方で補強材の添加により吸収剤であるフェライト粉末の充填率がある程度制約をうけることとなり、また補強材の電磁波応答特性も加味した材料設計を行う必要もあり設計が複雑になるデメリットも発生する。フェライトのサイズを大きくすることで、ワーカビリティやセメント固化体の機械強度などの品質は改善されるがこの場合には特に磁気損失の低下による電磁波吸収特性の劣化が起きることとなる。   Such strength reduction can be improved to some extent by adding reinforcing materials such as carbon fiber and glass fiber to the molded product, but the addition of the reinforcing material imposes some restrictions on the filling rate of the ferrite powder as an absorbent. In addition, it is necessary to design the material in consideration of the electromagnetic wave response characteristics of the reinforcing material, which causes a disadvantage that the design becomes complicated. Increasing the size of the ferrite improves the quality such as workability and mechanical strength of the cement solidified body, but in this case, particularly, the electromagnetic wave absorption characteristics are deteriorated due to a decrease in magnetic loss.

このようなトレードオフを打ち破る方法として偏平酸化鉄粉の使用は有効である。我々が利用することのできる熱延線材のメカニカルデスケールによって得られる偏平酸化鉄粉は厚みが数10μmと薄いものの、サイズは数10μm〜100μmと大きく、水と粉体の比、いわゆる水粉体比が低い場合でも比較的容易にセメントと混練することが可能である。その結果、成形体の密度、あるいは強度を損なうことなく、セメントに分散させて高い電波吸収特性を実現するのにうってつけの形態となっている。面内のサイズは大きいが、最小部のサイズすなわち厚みが数10μm以下であることから電波吸収特性としては良好な値を示すことになる。   The use of flat iron oxide powder is effective as a method for overcoming such a trade-off. Although the flat iron oxide powder obtained by mechanical de-scaling of hot-rolled wire that we can use is as thin as several tens of μm, the size is as large as several tens of μm to 100 μm, and the ratio of water to powder, the so-called water powder ratio It is possible to knead with cement relatively easily even when the ratio is low. As a result, it is a perfect form for realizing high radio wave absorption characteristics by being dispersed in cement without impairing the density or strength of the molded body. Although the in-plane size is large, since the size of the minimum portion, that is, the thickness is several tens of μm or less, the radio wave absorption characteristic shows a good value.

このようにセメントに分散させるに適当な形態を有している偏平酸化鉄粉ではあるが、サイズがあまり細かいとやはりセメントとの混練での流動性の悪化、水粉体比の増大による固化成形体の強度低下をもたらし好ましくない。   Although it is a flat iron oxide powder having a form suitable for dispersion in cement as described above, if the size is too small, the fluidity deteriorates due to kneading with cement, and solidification molding due to an increase in the water powder ratio It is not preferable because it reduces the strength of the body.

この品質劣化を回避する方法としては、使用する偏平酸化鉄粉原料の中の微粉末を取り除く、あるいは微粉末の割合の低い原料を使用する必要がある。具体的には後述の実施例により立証するように、メッシュで篩って選別した場合、25μm以下の粒子の割合が50%を超える場合、流動性などのセメント混練での作業性が悪化することから、粉末の面内最短部サイズが25μmを超える粒子の重量比率を50%以上とする必要がある。また先願で示したとおり、偏平酸化鉄粉末の平均厚みを30μm以下とすることにより良好な電波吸収特性を得ることができる。   As a method for avoiding this quality deterioration, it is necessary to remove fine powder from the flat iron oxide powder raw material to be used or to use a raw material with a low proportion of fine powder. Specifically, as proved by the examples described later, when screened with a mesh and selected, if the proportion of particles of 25 μm or less exceeds 50%, workability in cement kneading such as fluidity deteriorates. Therefore, it is necessary to make the weight ratio of the particles whose in-plane shortest part size exceeds 25 μm 50% or more. Moreover, as shown in the prior application, good radio wave absorption characteristics can be obtained by setting the average thickness of the flat iron oxide powder to 30 μm or less.

このようなセメント型の電波吸収体用に調整された偏平酸化鉄粉原料を用い、セメント、モルタル、石膏などの水和固化無機材料に分散させ、板状に成形し、さらに裏面に金属反射体を設けた標準的な共振器型吸収体にすることにより、従来のフェライトを用いた吸収体に比べて薄型化でき、加えて成形体の強度を大きく改善することが可能となる。   Using a flat iron oxide powder raw material prepared for such a cement-type radio wave absorber, dispersed in a hydrated and solidified inorganic material such as cement, mortar, gypsum, etc., molded into a plate shape, and further a metal reflector on the back By using a standard resonator-type absorber provided with, the thickness can be reduced as compared with a conventional absorber using ferrite, and in addition, the strength of the molded body can be greatly improved.

成形体中の偏平酸化鉄粉の体積充填率は5%以上、40%以下とする。体積充填率が5%を下回ると電波吸収体として充分な特性を得ることが困難になり、40%を上回ると著しく強度が低下するため好ましくない。   The volume filling rate of the flat iron oxide powder in the molded body is 5% or more and 40% or less. When the volume filling rate is less than 5%, it is difficult to obtain sufficient characteristics as a radio wave absorber, and when it exceeds 40%, the strength is remarkably lowered.

また、従来のフェライトを用いる場合に比べて偏平酸化鉄粉を用いた場合、同等の特性を得るための充填率を大幅に下げられることから、誘電率改善に有効であることが知られているカーボンあるいは/およびチタニア粉末などをさらに加えることができる。偏平酸化鉄粉末を単独で使用する場合に対してカーボンやチタニア粉末を添加することにより、全体の誘電率がアップし吸収体が薄型化できることのほかに、偏平酸化鉄粉単独の使用では誘電率の実部と虚部を独立して制御できないのに対してこれらの添加材を加えることにより独立して制御できるようになり、材料設計の自由度が増し、電磁波吸収特性を最適化しやすい場合がある。   Also, it is known that when flat iron oxide powder is used compared to the case of using conventional ferrite, the filling rate for obtaining equivalent characteristics can be greatly reduced, which is effective in improving the dielectric constant. Carbon or / and titania powder can be further added. In addition to the use of flat iron oxide powder alone, the addition of carbon or titania powder increases the overall dielectric constant and makes the absorber thinner. The real part and the imaginary part of the material cannot be controlled independently, but by adding these additives, it can be controlled independently, increasing the degree of freedom in material design and making it easier to optimize the electromagnetic wave absorption characteristics. is there.

添加するカーボンあるいは/およびチタニアの量としては体積率で0.5%以上添加することで実質的な誘電率アップの効果が得られる。充填率の最大値は体積率で10%までとする。   As the amount of carbon and / or titania to be added, the effect of substantially increasing the dielectric constant can be obtained by adding 0.5% or more by volume. The maximum filling rate is 10% by volume.

電波吸収体の構成としては、一般的な単層型のほかに多層型とすることができる。多層型としては、コンクリート、モルタル、石膏などに偏平酸化鉄粉を含有した吸収層で配合あるいは母材の異なるもの同士の積層の他に、他のタイプの吸収材料、たとえば一般的なフェライトやカーボンをゴムなどに含有させたものなど異なる母材、異なる吸収材料の電波吸収層との積層でも良い。また、電波吸収材料ではない一般的な誘電材料(誘電率が1より大きい材料)で構成された誘電体層との積層でも良い。   As a configuration of the radio wave absorber, a multi-layer type can be used in addition to a general single-layer type. Multi-layer type includes absorbent layers containing flat iron oxide powder in concrete, mortar, gypsum, etc., or other types of absorbent materials such as common ferrite and carbon May be laminated with different base materials such as those containing rubber in a rubber or the like, or a radio wave absorption layer of different absorbing materials. Further, it may be laminated with a dielectric layer made of a general dielectric material (a material having a dielectric constant larger than 1) that is not a radio wave absorbing material.

また、表面に塗装、樹脂板貼り付け、タイル貼り、ゴム接着、ガラス接着など意匠性や機能性を付与するための表面処理を施すことも可能である。   Moreover, it is also possible to perform surface treatment for imparting designability and functionality such as painting, resin plate bonding, tile bonding, rubber bonding, and glass bonding on the surface.

これらの表面処理、あるいは表面積層体はそれが極めて薄い場合には電磁吸収特性に影響を与えないが、厚い場合には吸収特性に大きな影響を与えることから、表面処理、あるいは表面積層体にあわせて下層の電波吸収層の物性、すなわち複素誘電率と複素透磁率、および厚みを制御する必要が生じる。吸収層の物性は主として吸収材料の配合を調整することによってなされるが、本発明の偏平酸化鉄粉を用いた場合、前述の様に誘電率、誘電損失が大きいためその充填率の変更により大幅に吸収体の誘電率を変えることが可能で制御領域が広い。また、必要に応じてカーボン、酸化チタンなどの付加的添加材の添加により調整することが可能である。   These surface treatments or surface laminates do not affect the electromagnetic absorption characteristics when they are extremely thin, but if they are thick, they have a significant effect on the absorption characteristics. Therefore, it is necessary to control the physical properties of the lower radio wave absorption layer, that is, the complex dielectric constant, the complex magnetic permeability, and the thickness. The physical properties of the absorbent layer are mainly adjusted by adjusting the composition of the absorbent material. However, when the flat iron oxide powder of the present invention is used, the dielectric constant and dielectric loss are large as described above. In addition, the dielectric constant of the absorber can be changed and the control area is wide. Moreover, it can be adjusted by adding additional additives such as carbon and titanium oxide as required.

また、本発明の電波吸収材料、すなわちコンクリート、モルタルや石膏などのセメント系母材に所定の粒度に調整された偏平酸化鉄粉を含有させた誘電率、および誘電損失、さらに磁器損失の大きな電波吸収材料を用い、最上層に誘電体層を設けた積層体では、通常の共振器型電波吸収体に使用されている電波反射体層(以下、単に反射体あるいはバックメタルと言うことがある)を不要とすることができる。電波反射体層は電波到来方向と反対側の面に設置され、通常電波が完全に反射するものであれば何でもよく、金属の板、金属のメッシュ、アルミフォイルなどの金属フォイル、導電ペースト、導電性炭素繊維などが用いられているが、コストアップにつながるばかりでなく、屋外の過酷な環境で使用される場合には、耐久性や信頼性などの点で課題が多く、また共振器型吸収体であることからそれらの反射体層を吸収体層に張り合わせる場合の接着剤の厚み管理や張り合わせ工程等の点で生産性を阻害し総じて電波吸収体のコストを押し上げ信頼性を低下させる要因になっている。   In addition, the radio wave absorbing material of the present invention, that is, a radio wave having a large dielectric loss, dielectric loss, and porcelain loss, in which flat iron oxide powder adjusted to a predetermined particle size is contained in a cement base material such as concrete, mortar, or gypsum In a laminated body using an absorbing material and having a dielectric layer as the uppermost layer, a radio wave reflector layer (hereinafter sometimes simply referred to as a reflector or a back metal) used in a normal resonator type radio wave absorber. Can be made unnecessary. The radio wave reflector layer can be anything as long as it is placed on the opposite side of the radio wave arrival direction and normally reflects radio waves completely, such as metal plates, metal meshes, metal foils such as aluminum foil, conductive paste, conductive Carbon fiber is used, but it not only leads to cost increase, but when used in harsh outdoor environments, there are many problems in terms of durability and reliability, and resonator type absorption Factors that hinder productivity in terms of adhesive thickness management and bonding process when bonding the reflector layer to the absorber layer, and increase the cost of the radio wave absorber as a whole and lower the reliability. It has become.

通常の共振器型電波吸収体の場合、電波の吸収、すなわち表面からの電波の反射を抑制する機構は以下のようになる。すなわち、電波が空気中より電波吸収体に入射する場合、電波吸収体の屈折率は空気の屈折率1とは異なるために境界面で屈折率の不連続が生じ必ず電波は反射する。一方、表面で反射せずに内部に侵入した電波は一部電波吸収層に吸収されながら背面の電波反射体層に到達し、そこで逆向きに反射される。電波反射体層に反射された電波は再び電波吸収層の中を進み一部は表面から外に透過し一部が再び表面で反射され内部に戻る。入射電波はこの過程を繰り返しながら最終的には表面から入射方向と逆向きに反射され、他の部分は電波吸収層の中で上記多重反射を繰り返しながら吸収される。   In the case of a normal resonator-type electromagnetic wave absorber, the mechanism for suppressing radio wave absorption, that is, reflection of radio waves from the surface is as follows. That is, when a radio wave is incident on the radio wave absorber from the air, the refractive index of the radio wave absorber is different from the refractive index 1 of the air, so that the refractive index is discontinuous at the boundary surface and the radio wave is always reflected. On the other hand, the radio wave that has entered the inside without being reflected on the surface reaches the radio wave reflector layer on the back side while being partially absorbed by the radio wave absorption layer, and is reflected there in the reverse direction. The radio wave reflected by the radio wave reflector layer travels again through the radio wave absorption layer, and part of the radio wave is transmitted outside from the surface, and part of the radio wave is reflected again by the surface and returns to the inside. The incident radio wave is finally reflected from the surface in the direction opposite to the incident direction while repeating this process, and the other part is absorbed while repeating the multiple reflection in the radio wave absorption layer.

共振器型吸収体では、前者の吸収体表面から入射方向と逆向きに反射する電波強度を位相の打ち消し合いにより取り除くことにより無反射状態を実現している。この場合、反射板がないと、表面で反射した電波に対してそれを打ち消す反射波が得られないため電波反射強度は必ず有限の値になり無反射条件は得られない。   In the resonator type absorber, the non-reflection state is realized by removing the radio wave intensity reflected from the former absorber surface in the direction opposite to the incident direction by phase cancellation. In this case, if there is no reflector, a reflected wave that cancels out the radio wave reflected on the surface cannot be obtained, so that the radio wave reflection intensity always becomes a finite value and no reflection condition can be obtained.

本発明の反射板のない吸収体は以下の方法で得ることができる。つまり、本発明のセメント型電波吸収材料、すなわちコンクリート、モルタル、石膏などのセメント系母材に所定の粒度に調整された偏平酸化鉄粉を含有させた誘電率、および誘電損失、さらに磁器損失の大きな電波吸収材料を用い、最上層に誘電体層(表面誘電体層)を設けた積層体とする。この誘電体層すなわち表面誘電体層としては塗装、樹脂、ゴム、陶器、磁器、セメント、ガラス、その他の有機、無機の各種誘電材料を用いることができる。   The absorber without a reflector of the present invention can be obtained by the following method. In other words, the dielectric constant, the dielectric loss, and the porcelain loss of the cement-type radio wave absorbing material of the present invention, that is, the cement-based base material such as concrete, mortar, gypsum and the like containing flat iron oxide powder adjusted to a predetermined particle size. A large wave-absorbing material is used, and a laminated body in which a dielectric layer (surface dielectric layer) is provided on the uppermost layer. As the dielectric layer, that is, the surface dielectric layer, paint, resin, rubber, ceramics, porcelain, cement, glass, and other various organic and inorganic dielectric materials can be used.

このような構成にすることで、最表面で反射する電波と、第2の界面、すなわち上部誘電体層と下部電波吸収層との界面で反射する電波を打ち消しあわせ、表面からの電波反射を抑制することができる。   With this configuration, the radio wave reflected from the outermost surface and the radio wave reflected from the second interface, that is, the interface between the upper dielectric layer and the lower radio wave absorption layer are canceled out to suppress radio wave reflection from the surface. can do.

さらに電波反射体層を不要とするには、吸収体の後ろの構造体、あるいは空気などの材質によらず常に同じ吸収特性とする必要がある。さもなければ吸収体を施工する下地の材料によって吸収特性が変わってしまうし、それを避けようとすると下地ごとに吸収体を設計しなおす必要が生じ、反射体を取り除いた意味がなくなる。   Furthermore, in order to eliminate the need for the radio wave reflector layer, it is necessary to always have the same absorption characteristics regardless of the structure behind the absorber or the material such as air. Otherwise, the absorption characteristics change depending on the base material on which the absorber is applied. To avoid this, it is necessary to redesign the absorber for each base, and the meaning of removing the reflector is lost.

これを実現するために本発明の電波吸収材料を用いることができる。つまり吸収体の下地材料にまったく影響をうけないようにするための唯一の手段は電波が吸収層に侵入し吸収体の裏面に到達する前に吸収層で完全に吸収されるようにすることであり、そのためには本発明の吸収体の大きな誘電損失と磁気損失が極めて有効となる。   In order to realize this, the radio wave absorbing material of the present invention can be used. In other words, the only way to prevent the absorber base material from being affected at all is to ensure that radio waves are completely absorbed by the absorber layer before it enters the absorber layer and reaches the back of the absorber. For this purpose, the large dielectric loss and magnetic loss of the absorber of the present invention are extremely effective.

ここで、本発明の電波吸収材料を用い、上部誘電体層を設けた電波反射体層が不要の電波吸収体を作製するための諸条件を記載する。   Here, various conditions for producing a radio wave absorber using the radio wave absorber material of the present invention and not requiring a radio wave reflector layer provided with an upper dielectric layer will be described.

まず、上部誘電体層の物性に関する制約であるが、到来電磁波が表面で極めて強く反射されてしまう性質のものは好ましくない。というのは、一定量の電波が表面より内部に侵入し、第2の界面(上部誘電体層と下部電波吸収層との界面)で反射しその反射波を表面で反射する反射波に重ねて反射電波の打消しを行っているからである。表面での反射強度が大きくなるとこの条件が成り立たなくなる。もちろん、下部吸収層の誘電率、あるいは透磁率を制御して第2の界面での反射係数を制御することにより上層誘電体層の誘電率の違いに対応した設計が可能になるわけであるが限界がある。本発明の電波吸収材料を用いて対応できる範囲は上部誘電体層の屈折率の絶対値が2.5以下の場合に限られる。   First, although there are restrictions on the physical properties of the upper dielectric layer, it is not preferable that the incoming electromagnetic wave is reflected very strongly on the surface. This is because a certain amount of radio waves penetrates from the surface and is reflected by the second interface (the interface between the upper dielectric layer and the lower radio wave absorption layer), and the reflected wave is superimposed on the reflected wave reflected by the surface. This is because the reflected radio wave is canceled. This condition does not hold when the reflection intensity at the surface increases. Of course, by controlling the dielectric constant or permeability of the lower absorption layer to control the reflection coefficient at the second interface, it becomes possible to design corresponding to the difference in dielectric constant of the upper dielectric layer. There is a limit. The range that can be dealt with using the radio wave absorbing material of the present invention is limited to the case where the absolute value of the refractive index of the upper dielectric layer is 2.5 or less.

ここで屈折率nは、対象周波数での材料の複素比誘電率 εr、複素比透磁率μrを用いて n= √|εr・μr|とあらわされる。 屈折率nの絶対値が2.5を超えた場合、表面での1次反射の振幅が大きくなりすぎ、本発明の電波吸収材料を用いても第2界面からの反射とのキャンセルをなしえず対応不可能となる。   Here, the refractive index n is expressed as n = √ | εr · μr | using the complex relative permittivity εr and complex relative permeability μr of the material at the target frequency. When the absolute value of the refractive index n exceeds 2.5, the amplitude of the primary reflection at the surface becomes too large, and even if the radio wave absorbing material of the present invention is used, it is not possible to cancel the reflection from the second interface. It becomes impossible.

次に上部誘電体層の厚みに関しての制約であるが、厚みが以下の式を満たさない場合、本発明の電波吸収材料を用いて反射体層のない吸収体とすることが困難となる。nRは上部誘電体層の電波屈折率の実数部を示している。 Next, regarding the thickness of the upper dielectric layer, if the thickness does not satisfy the following formula, it is difficult to obtain an absorber without a reflector layer using the radio wave absorbing material of the present invention. n R indicates the real part of the radio wave refractive index of the upper dielectric layer.

4nR×t/λ≦A
ここで、Aは1.1、より好ましくは1.0となる。
4n R × t / λ ≦ A
Here, A is 1.1, more preferably 1.0.

厚みがこの式を満足せず厚くなってしまった場合、入射電波が表面より入射し、第2の界面で反射して再度表面から放出されるまでに受ける位相シフトが大きくなりすぎ、本発明の電波吸収材料を用いた界面での反射波の位相制御の制御範囲を越えてしまい対応不可能となる。位相が次の整合条件になるように上層誘電体層の厚みを誘電体中の半波長程度厚くする方法も考えられるが全体の厚みが厚くなり不利である。   If the thickness does not satisfy this formula and becomes thick, the incident radio wave is incident from the surface, the phase shift received by the second interface and reflected again from the surface becomes too large, The control range of the phase control of the reflected wave at the interface using the radio wave absorbing material is exceeded, making it impossible to cope with it. Although a method of increasing the thickness of the upper dielectric layer by about half a wavelength in the dielectric so that the phase becomes the next matching condition is also conceivable, it is disadvantageous because the entire thickness is increased.

なお、前記n並びにAの条件は、上部誘電体層を設けた電波反射体層がない吸収体においては勿論であるが、上部誘電体層を設けた電波反射体層がある吸収体においてもその採用が好ましいものである。   The conditions of n and A are of course not only in the absorber without the radio wave reflector layer provided with the upper dielectric layer, but also in the absorber with the radio wave reflector layer provided with the upper dielectric layer. Adoption is preferred.

最上層に誘電体層を設けた電波反射体層のないセメント型電波吸収体は以下のようなメリットもある。すなわち、コンクリート、モルタルや石膏などのセメント型の吸収体の場合、外部より吸収体に水が浸入しやすく誘電率が大きく変動するという欠点を有している。この欠点を解決するためには最も簡単には表面に防水加工を施すことであるが長期信頼性、コストの面で必ずしも満足できる方法ではない。   A cement-type radio wave absorber without a radio wave reflector layer provided with a dielectric layer as the uppermost layer has the following merits. That is, in the case of cement-type absorbers such as concrete, mortar, and plaster, there is a drawback that water easily enters the absorber from the outside and the dielectric constant fluctuates greatly. The simplest way to solve this drawback is to apply waterproofing to the surface, but this is not always a satisfactory method in terms of long-term reliability and cost.

一方、本発明の最上層に誘電体層を設けた電波反射体層のないセメント型電波吸収体の場合、下層吸収体の誘電率の変動に対して充分大きなマージンを得ることができ水の浸入に対しても特性が変化しないようにすることができる。これは、吸収自体が電波吸収層で完全に成される様に設計されているため水が浸入しても電波吸収が向上することはあっても悪化はしないからである。単層型の吸収体の場合には水の侵入によって誘電率が変動することから吸収周波数がシフトしてしまうが、本方法の場合上層誘電体層の誘電率と厚みが吸収周波数を決定する支配的な要因であることから、これらの特性を変動させなければ基本的には吸収周波数が大きく変化することはない。もちろん、上層誘電体層が吸水した場合には誘電率が大きくなり、吸収周波数が変動してしまうため、吸水率が小さな素材を用いる、あるいはそれ自体に防水処理をする必要がある。だたし、セメントと異なり、吸水率の小さな誘電体材料は比較的容易に入手することができ、特別な防水処理を施す必要がない場合が多い。   On the other hand, in the case of a cement-type radio wave absorber without a radio wave reflector layer provided with a dielectric layer as the uppermost layer of the present invention, a sufficiently large margin can be obtained with respect to fluctuations in the dielectric constant of the lower layer absorber and water intrusion It is possible to prevent the characteristics from changing. This is because the absorption itself is designed to be completely formed by the radio wave absorption layer, so that even if water enters, the radio wave absorption is improved but not deteriorated. In the case of a single-layer absorber, the absorption frequency shifts because the dielectric constant fluctuates due to water penetration, but in this method, the dielectric constant and thickness of the upper dielectric layer dominate the absorption frequency. Therefore, unless these characteristics are changed, the absorption frequency does not change greatly. Of course, when the upper dielectric layer absorbs water, the dielectric constant increases and the absorption frequency fluctuates. Therefore, it is necessary to use a material having a low water absorption rate, or to waterproof itself. However, unlike cement, a dielectric material having a low water absorption rate can be obtained relatively easily, and there is often no need for special waterproof treatment.

上層誘電体層の吸水率は5%以下、好ましくは2%以下、さらに好ましくは1%以下とする必要がある。5%を超えると、上層誘電体層として使用している素材の誘電率が本発明で用いる屈折率2.5以下のものの場合吸収周波数がC帯用吸収帯に設計されている場合20%程度以上シフトしてしまう。吸水率が1%以下であれば変動は5%以下におさえられる。   The water absorption rate of the upper dielectric layer needs to be 5% or less, preferably 2% or less, more preferably 1% or less. If it exceeds 5%, if the dielectric constant of the material used as the upper dielectric layer is a refractive index of 2.5 or less used in the present invention, the absorption frequency is shifted by about 20% or more when designed for the C band absorption band. Resulting in. If the water absorption is 1% or less, the fluctuation can be suppressed to 5% or less.

さらに、最上層に誘電体層を設けた電波反射体層のないセメント型電波吸収体は次のようなメリットもある。すなわち下層のセメント型吸収層の厚みは、電波が裏面に到達するまでに充分吸収されるに必要な厚みを有しておればよくそれ以上の厚みになっても吸収特性に影響が出ない。厚みを厳密に制御する必要がないということは厚みの精密制御が難しいセメント製製品にとっては特に有利となる。一定の厚み以上とすればよいことから、たとえば吹き付けモルタルで既存の壁面に一定厚み以上吸収層を施工しておきその上に上部誘電体層の役割を果たし、吸水性のない所定厚みの磁器タイルを配するだけで必要な電波吸収壁を得ることも可能である。   Furthermore, a cement-type radio wave absorber without a radio wave reflector layer provided with a dielectric layer as the uppermost layer has the following merits. That is, the thickness of the lower cement-type absorption layer only needs to have a thickness necessary for radio waves to be sufficiently absorbed before reaching the back surface, and even if the thickness is larger than that, the absorption characteristics are not affected. The fact that it is not necessary to strictly control the thickness is particularly advantageous for a cemented product in which precise control of the thickness is difficult. Since it is sufficient to set the thickness to a certain level or more, for example, a ceramic tile with a predetermined thickness that does not absorb water by acting as an upper dielectric layer on an existing wall surface with sprayed mortar and having a certain thickness or more applied to it. It is also possible to obtain the necessary electromagnetic wave absorbing wall simply by arranging

最後に本発明の吸収材料の製造方法について間単に記載する。
まず本発明で使用する偏平酸化鉄粉の製造方法であるが、鉄鋼の線材を圧延し、冷却中に線材表面に形成された2次スケールを伸線などの2次加工前に行うメカニカルデスケール法などにより剥離したものを用いる。得られた剥離スケールの厚み、大きさなどのサイズは線材の熱間加工とメカニカルデスケール方法によって制御することができ、加工温度が低く、冷却速度が速いほど薄く細かなデスケール粉末が得られる。また、メカニカルデスケール方法の違い、すなわちリバースベンディング、あるいはトーションタイプメカニカルデスケール方式、それらの操業条件などによってもスケールサイズが異なってくる。
Finally, the method for producing the absorbent material of the present invention will be briefly described.
First of all, it is a manufacturing method of flat iron oxide powder used in the present invention, a mechanical descale method in which a steel wire is rolled and a secondary scale formed on the surface of the wire during cooling is performed before secondary processing such as wire drawing. Use the one peeled off. The thickness, size, and the like of the obtained peeling scale can be controlled by hot working of the wire and mechanical descaling method, and a thinner and finer descaling powder is obtained as the processing temperature is lower and the cooling rate is faster. Also, the scale size varies depending on the difference in mechanical descale method, that is, reverse bending, torsion type mechanical descale method, operating conditions thereof, and the like.

本発明に使用する偏平酸化鉄粉は平均厚みが30μm以下であり、面内最短部サイズが25μm以上の粒子の重量比が50%以上の大型のものであり、上記圧延条件、デスケール条件を制御、あるいは最適な条件で操業されている圧延工場、鋼種から選別して採取し、必要に応じてふるいで微細分をふるいおとし粒度を調整して使用する。   The flat iron oxide powder used in the present invention has an average thickness of 30 μm or less, and a large size in which the weight ratio of particles having an in-plane shortest portion size of 25 μm or more is 50% or more, and controls the rolling conditions and descaling conditions. Or, select and collect from rolling mills and steel types that are operated under optimum conditions, and use fine particles after sieving and adjusting the particle size as necessary.

このような偏平酸化鉄粉をコンクリート、モルタル、あるいは石膏などのいわゆるセメント系母材に含有させる方法としてはコンクリートで一般に用いられている打設方法と同じく、偏平酸化鉄粉を水和固化無機材料であるセメントと乾式で混合し、必要量の水を加えて練り合わせ、型材に入れて固化成形する。充分な流動性が得られない場合には振動打設、あるいはプレス成形、または押し出しなどの方法を取ることができる。また、必要に応じて砂などの骨材を加えても良い。   As a method of incorporating such flat iron oxide powder into a so-called cement-based base material such as concrete, mortar, or gypsum, the flat iron oxide powder is hydrated and solidified inorganic material in the same manner as the placing method generally used in concrete. This is mixed with dry cement, and the required amount of water is added and kneaded. When sufficient fluidity cannot be obtained, vibration casting, press molding, or extrusion can be employed. Moreover, you may add aggregates, such as sand, as needed.

そして、固化の過程では、一般のセメント系材料の水和プロセス同様、常温固化、蒸気養生、オートクレープ養生などを用いることができる。裏面に電波反射体層を取り付ける場合には、電波が反射する部材、たとえばアルミ箔、アルミ板、鉄板などの金属板あるいは金属メッシュ、その他の電波反射体層を裏面に接着材で貼り付けるか、またはメッシュなどの場合にはセメントにあらかじめ埋め込み一体で固化させても良い。   In the solidification process, room temperature solidification, steam curing, autoclave curing, and the like can be used as in the case of a general cement-based material hydration process. When attaching a radio wave reflector layer to the back side, a member that reflects radio waves, such as a metal plate or metal mesh such as an aluminum foil, an aluminum plate, an iron plate, or other radio wave reflector layer is attached to the back side with an adhesive, Alternatively, in the case of a mesh or the like, it may be embedded in cement and solidified in advance.

多層構造とするときには一層ずつ配合を調整して混合、固化させ固化の後に接着剤で張り合わせる、あるいは一層毎に型に流し込み、界面が乱れないよう、またコールドジョイントを作らない様に半固化状態になってから次の層を流し込むなどの方法で一体化する。   When making a multilayer structure, mix and solidify one layer at a time, solidify and paste together with an adhesive after solidification, or pour it into the mold layer by layer, so that the interface is not disturbed and semi-solidified so as not to make a cold joint After that, it is integrated by pouring the next layer.

表層に誘電体層を設ける場合は、吸収層をまず作製し、その後誘電体層と接着する、あるいはタイルを施工する要領で固化前に誘電体層を張り合わせそのまま固化接合することもできる。   In the case where a dielectric layer is provided on the surface layer, the absorbing layer can be prepared first, and then adhered to the dielectric layer, or the dielectric layer can be bonded and solidified and bonded as it is before solidifying in the manner of applying a tile.

最後に、必要に応じて表面の一部、あるいは前面を防水処理する。防水処理としては、常温硬化樹脂、熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂等の有機材料、水ガラス等の無機材料を表面に塗布、あるいは含侵させる方法を取る。   Finally, a part of the surface or the front surface is waterproofed as necessary. As the waterproofing treatment, a method of applying or impregnating an organic material such as a room temperature curable resin, a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin, or an inorganic material such as water glass to the surface is used.

さて、以下に本発明の優れた効果を明確にすべく多くの実施例を示す。
(実施例1)
低炭素鋼のφ5.5線材ワイヤに形成された2次スケールをメカニカルデスケール(リバースベンディング方法)により剥離し採取した。
Now, many examples will be shown below to clarify the excellent effects of the present invention.
(Example 1)
The secondary scale formed on the low-carbon steel φ5.5 wire was peeled and collected by mechanical descale (reverse bending method).

線材の組成は
C;0.035、Si;0.71、Mn;1.35、Ti;0.03、S;0.009、Al;0.007、Cu;0.011、P;0.008、Zr;0.01
であった。
The composition of the wire is
C; 0.035, Si; 0.71, Mn; 1.35, Ti; 0.03, S; 0.009, Al; 0.007, Cu; 0.011, P; 0.008, Zr; 0.01
Met.

線材の熱間加工条件は
ビレット加熱温度;950℃
仕上げ線径;φ5.5mm
載置(巻き取り)温度;900℃
コンベア速度;10m/sec
冷却方法;カバー冷却
とした。
The hot working condition of the wire is billet heating temperature: 950 ℃
Finished wire diameter: φ5.5mm
Mounting (winding) temperature: 900 ° C
Conveyor speed: 10m / sec
Cooling method: Cover cooling.

得られたスケールをまず樹脂に埋め込んで研磨し、SEM観察により粉末20点の厚みデータを得て平均値を出した。厚みの平均値は8.5μmであった。   The obtained scale was first embedded in a resin and polished, and thickness data of 20 powders were obtained by SEM observation to obtain an average value. The average thickness was 8.5 μm.

また、得られたスケール粉末の磁性を測定するために、振動試料型磁力計を用い、最大印加磁場10kOeをかけ磁化を測定したところ56.8emu/gを示した。スケールは一般的にFeO、Fe3O4、Fe2O3の酸化鉄の混合体であり、このうちFe3O4が磁性を示しマグネタイトの磁化87.43emu/gに対して約65%の値を示すことから約65%がマグネタイトになっていると推定される。   Further, in order to measure the magnetism of the obtained scale powder, the magnetization was measured by applying a maximum applied magnetic field of 10 kOe using a vibrating sample magnetometer, and it was 56.8 emu / g. The scale is generally a mixture of iron oxides of FeO, Fe3O4, and Fe2O3, of which about 65% is magnetite because Fe3O4 shows magnetism and shows a value of about 65% for the magnetite magnetization 87.43emu / g. It is estimated that

次に、採取したスケール粉末から粉末サイズが25μm以下の細かなものを部分的に取り除いたもの、あるいは25μm以下の粉末を意図的に加えた粒度の異なる7種類の電波吸収体用偏平酸化鉄粉末原料サンプルを得た。得られた7種類の原料の、面内最短部サイズ>25μmの粒子の重量比をJISZ8801に準じた方法で篩い分けすることにより求めた。   Next, 7 types of flat iron oxide powders for radio wave absorbers with different particle sizes obtained by partially removing fine particles with a powder size of 25 μm or less from the collected scale powder or by intentionally adding powders of 25 μm or less A raw material sample was obtained. The obtained seven kinds of raw materials were obtained by sieving the weight ratio of particles having an in-plane shortest portion size> 25 μm by a method according to JISZ8801.

比較として、乾式で粉砕したMnZnフェライトの粗粉砕原料を用意した。粉末の平均粒径は約5μmであった。   For comparison, a coarsely pulverized raw material of MnZn ferrite pulverized by a dry method was prepared. The average particle size of the powder was about 5 μm.

これらの粉末を、一般的なポルトランドセメントと混合し、固化後の最終体積率が18%〜21%の強度試験用成形体(モルタル)を作製した。   These powders were mixed with general Portland cement to produce a strength test molded body (mortar) having a final volume ratio of 18% to 21% after solidification.

それぞれの原料ごとの水の配合は、セメントと原料粉末を混合後、水を加えていき流動性が得られまたブリージングが生じない最適な水配合を調査し、次にその配合で混合して強度測定用の成形体を作製した。   For the mixing of water for each raw material, after mixing cement and raw material powder, add water to investigate the optimal water mixing that gives fluidity and does not cause breathing. A molded body for measurement was produced.

成形体中の偏平酸化鉄粉、あるいはフェライトの体積率は、セメント、酸化鉄粉およびフェライト、水の配合比と成形体重量および成形体サイズ(体積)および粉末の真密度(偏平酸化鉄粉 5.26、MnZnフェライト5.1)より以下の計算により求めた。   The volume ratio of the flat iron oxide powder or ferrite in the compact is determined by the mixing ratio of cement, iron oxide powder and ferrite, water, compact weight, compact size (volume) and true density of powder (flat iron oxide powder 5.26 From MnZn ferrite 5.1), the following calculation was performed.

成形体の重量×(偏平鉄粉の重量/総重量)/偏平鉄粉の真比重/成形体体積×100
セメント曲げ試験、および圧縮試験用のサンプルは、測定用の形状(40mm×40mm×160mm、φ100mm×200mml)の型枠に混合後のモルタルを充填、タッピングしながら打設し一晩乾燥させた後取り出してさらにオートクレープで10気圧24時間養生した。
Weight of compact x (weight of flat iron powder / total weight) / true specific gravity of flat iron powder / volume of compact
Samples for the cement bending test and compression test were filled in a mold for measurement (40 mm x 40 mm x 160 mm, φ100 mm x 200 mml) with the mixed mortar, placed while tapping and dried overnight. It was taken out and further cured with an autoclave at 10 atm for 24 hours.

セメント曲げ試験、および圧縮試験はそれぞれJIS A1106中央載荷法、JIS A1108により求めた。   The cement bending test and compression test were determined according to JIS A1106 central loading method and JIS A1108, respectively.

これらの試験結果を表1、図1及び図2に示す。   These test results are shown in Table 1, FIG. 1 and FIG.

偏平酸化鉄粉を用いる場合、面内最短部サイズが25μm以上の粉末の重量比が50%以上の場合、高い圧縮強度を実現できる。25μm以上の粉末の重量比が50%を下回り25μm以下の粉末の重量比が増大すると、所要のワーカビリテイを得るための水の量が増大し、その結果、圧縮強度が低下する。比較で用いたMnZnフェライト粉末(表1サンプル番号8)はセメントと混合する場合のワーカビリテイが低く水粉体比を高くしたために圧縮強度が低くなった。   When the flat iron oxide powder is used, high compressive strength can be realized when the weight ratio of the powder having the shortest in-plane size of 25 μm or more is 50% or more. When the weight ratio of the powder of 25 μm or more is less than 50% and the weight ratio of the powder of 25 μm or less is increased, the amount of water for obtaining the required workability is increased, and as a result, the compressive strength is lowered. The MnZn ferrite powder (Table 1 sample number 8) used for comparison had a low workability when mixed with cement and a high water-powder ratio, resulting in a low compressive strength.

また、偏平酸化鉄粉を用いる場合、面内最短部サイズが25μm以上の粉末の重量比が50%以上の場合、高い曲げ強度を実現できる。25μm以上の粉末の重量比が50%を下回り25μm以下の粉末の重量比が増大すると、所要のワーカビリテイを得るための水の量が増大し、その結果曲げ強度が低下する。比較で用いたMnZnフェライト粉末(表1サンプル番号8)はセメントと混合する場合のワーカビリテイが低く水粉体比を高くしたために曲げ強度も低くなった。
(実施例2)
(バックメタルつき単層材の特性)
セメントに偏平酸化鉄粉を含有させ、バックメタルを背設した単層型吸収体を作製した。使用した偏平酸化鉄粉原料の最短部サイズが25μ以上の重量%は93.3%であった。
Also, when using flat iron oxide powder, high bending strength can be realized when the weight ratio of the powder having the shortest in-plane size of 25 μm or more is 50% or more. If the weight ratio of the powder of 25 μm or more is less than 50% and the weight ratio of the powder of 25 μm or less increases, the amount of water for obtaining the required workability increases, and as a result, the bending strength decreases. The MnZn ferrite powder (Table 1 sample number 8) used for comparison had a low workability when mixed with cement and a high water-powder ratio, resulting in low bending strength.
(Example 2)
(Characteristics of single layer material with back metal)
A flat iron oxide powder was contained in the cement, and a single-layer absorber with a back metal on the back was prepared. The weight percent of the flattened iron oxide powder raw material used in which the minimum part size was 25 μm or more was 93.3%.

セメント、偏平酸化鉄粉、水を表の配合で混合し、200mm×200mm×3mmの型枠の中に充填して固化させ、24時間後に型枠から取り出し30日間さらに常温で養生した。その後、片面にアルミ性粘着シートを貼り付け、吸収周波数をETC用周波数である5.8GHzに最適化するためにもう一方の面を砥石で乾式研削し電波吸収特性を測定した。電波吸収特性の測定はネットワークアナライザと誘電体レンズつきホーンアンテナを用い、ワンポートでの反射特性を基準の金属板からの反射特性を用いて校正する一般的な方法(フリースペース法)で行った。   Cement, flat iron oxide powder, and water were mixed in the composition shown in the table, filled into a 200 mm × 200 mm × 3 mm mold, solidified, removed from the mold 24 hours later, and further cured at room temperature for 30 days. Thereafter, an aluminum adhesive sheet was affixed on one side, and the other surface was dry-ground with a grindstone to optimize the absorption frequency to 5.8 GHz, which is an ETC frequency, and the radio wave absorption characteristics were measured. The radio wave absorption characteristics were measured using a network analyzer and a horn antenna with a dielectric lens, using a general method (free space method) to calibrate the reflection characteristics at one port using the reflection characteristics from a standard metal plate. .

これらの条件及び測定結果を表2、図3に示す。   These conditions and measurement results are shown in Table 2 and FIG.

セメント中の偏平酸化鉄粉の体積率は21.1%で、このとき厚み2.85mmで吸収量30dBの良好な吸収特性が得られた。
(比較例1)
(バックメタルつき単層材の特性)
セメントにMnZnフェライトを含有させ、バックメタルを背設した単層型吸収体を作製した。MnZnフェライトは粗粉砕された、平均粒径5μmのものを使用した。
The volume ratio of the flat iron oxide powder in the cement was 21.1%. At this time, good absorption characteristics with a thickness of 2.85 mm and an absorption of 30 dB were obtained.
(Comparative Example 1)
(Characteristics of single layer material with back metal)
A single-layer absorber in which MnZn ferrite was contained in cement and a back metal was installed on the back was prepared. As the MnZn ferrite, coarsely pulverized one having an average particle diameter of 5 μm was used.

セメント、フェライト、水を表の配合で混合し、200mm×200mm×3mmの型枠の中に充填して固化させ、24時間後に型枠から取り出し30日間さらに常温で養生した。 その後、片面にアルミ性粘着シートを貼り付け、実施例と同程度の厚みに調整するためにもう一方の面を砥石で乾式研削し電波吸収特性を測定した。電波吸収特性の測定は実施例1と同様である。   Cement, ferrite, and water were mixed according to the composition shown in the table, filled into a 200 mm × 200 mm × 3 mm mold, solidified, removed from the mold after 24 hours, and further cured at room temperature for 30 days. Thereafter, an aluminum pressure-sensitive adhesive sheet was affixed on one side, and the other side was dry-ground with a grindstone to adjust the thickness to the same level as in the examples, and the radio wave absorption characteristics were measured. The measurement of the radio wave absorption characteristics is the same as that in the first embodiment.

これらの条件及び測定結果を表3、図4に示す。   These conditions and measurement results are shown in Table 3 and FIG.

セメント中のフェライトは実施例より配合を大幅に上げたが、ワーカビリティが悪く、水粉体比を上げざるを得なかった。このため成形体での体積率は17.9%で、このときの吸収量特性としては8GHzで16dB程度であった。吸収周波数を下げるためにはさらに吸収体の厚みを増大させ、また吸収量を改善するためにはさらにフェライト粉末の充填量を増大させる必要があるが困難である。
(実施例3)
(バックメタルつき単層材の特性)
セメントに偏平酸化鉄粉を含有させ、バックメタルを背設した単層型吸収体を作製した。使用した偏平酸化鉄粉原料の最短部サイズが25μ以上の重量%は77.8%であった。
The ferrite content in the cement was significantly increased compared to the examples, but the workability was poor and the water powder ratio had to be increased. Therefore, the volume ratio of the molded body was 17.9%, and the absorption characteristics at this time were about 16 dB at 8 GHz. In order to lower the absorption frequency, it is necessary to increase the thickness of the absorber further, and in order to improve the absorption amount, it is necessary to increase the filling amount of the ferrite powder, but it is difficult.
(Example 3)
(Characteristics of single layer material with back metal)
A flat iron oxide powder was contained in the cement, and a single-layer absorber with a back metal on the back was prepared. The weight percent of the flattened iron oxide powder raw material used in which the shortest part size was 25 μm or more was 77.8%.

セメント、偏平酸化鉄粉、水を表の配合で混合し、200mm×200mm×6mmの型枠の中に充填して固化させ、24時間後に型枠から取り出し30日間さらに常温で養生した。 その後、片面にアルミ性粘着シートを貼り付け、吸収周波数を無線LAN(IEEE802.11b)周波数である2.4GHzに最適化するためにもう一方の面を砥石で乾式研削し電波吸収特性を測定した。電波吸収特性の測定はネットワークアナライザと誘電体レンズつきホーンアンテナを用い、ワンポートでの反射特性を基準の金属板からの反射特性を用いて校正する一般的な方法(フリースペース法)で行った。   Cement, flat iron oxide powder, and water were mixed in the composition shown in the table, filled into a 200 mm × 200 mm × 6 mm mold, solidified, taken out of the mold 24 hours later, and further cured at room temperature for 30 days. Thereafter, an aluminum adhesive sheet was attached to one side, and the other side was dry-ground with a grindstone to optimize the absorption frequency to 2.4 GHz which is a wireless LAN (IEEE802.11b) frequency, and the radio wave absorption characteristics were measured. The radio wave absorption characteristics were measured using a network analyzer and a horn antenna with a dielectric lens, using a general method (free space method) to calibrate the reflection characteristics at one port using the reflection characteristics from a standard metal plate. .

これらの条件及び測定結果を表4、図5に示す。   These conditions and measurement results are shown in Table 4 and FIG.

セメント中の偏平酸化鉄粉の体積率は17.5%で、このとき厚み5.8mmで吸収量20dB以上の良好な吸収特性が得られた。
(比較例2)
(バックメタルつき単層材の特性)
セメントにMnZnフェライトを含有させ、バックメタルを背設した単層型吸収体を作製した。MnZnフェライトは粗粉砕された、平均粒径5μmの比較例1と同じものを使用した。
The volume ratio of the flat iron oxide powder in the cement was 17.5%. At this time, good absorption characteristics with a thickness of 5.8 mm and an absorption of 20 dB or more were obtained.
(Comparative Example 2)
(Characteristics of single layer material with back metal)
A single-layer absorber in which MnZn ferrite was contained in cement and a back metal was installed on the back was prepared. As the MnZn ferrite, the same coarsely pulverized one as in Comparative Example 1 having an average particle diameter of 5 μm was used.

セメント、フェライト、水の配合は、用いた原料フェライトが最大充填され、比較例1と同じ配合とし、混合後、200mm×200mm×6mmの型枠の中に充填して固化させ、24時間後に型枠から取り出し30日間さらに常温で養生した。 その後、片面にアルミ性粘着シートを貼り付け、実施例と同程度の厚みに調整するためにもう一方の面を砥石で乾式研削し成形体の厚みを実施例3と同じ5.8mmに調整し、電波吸収特性を測定した。電波吸収特性の測定は実施例1と同様である。   The cement, ferrite, and water are mixed at the maximum with the raw material ferrite used, and are the same as in Comparative Example 1. After mixing, the mixture is filled into a 200 mm × 200 mm × 6 mm mold and solidified. It was removed from the frame and cured at room temperature for 30 days. Thereafter, an aluminum pressure-sensitive adhesive sheet is attached to one side, and the other side is dry-ground with a grindstone to adjust the thickness to the same level as in the example, and the thickness of the molded body is adjusted to 5.8 mm as in Example 3. The radio wave absorption characteristics were measured. The measurement of the radio wave absorption characteristics is the same as that in the first embodiment.

これらの条件及び測定結果を表5、図6に示す。   These conditions and measurement results are shown in Table 5 and FIG.

体積率は17.9%で、このときの吸収量特性としては3.2GHzで14dB程度であった。比較例1と同様に吸収周波数を下げるためにはさらに吸収体の厚みを増大させ、また吸収量を改善するためにはさらにフェライト粉末の充填量を増大させる必要があるが困難である。
(実施例4)
(バックメタルつき単層材の特性)
セメントに偏平酸化鉄粉を含有させ、バックメタルを背設した単層型吸収体を作製した。使用した偏平酸化鉄粉原料の最短部サイズが25μ以上の重量%は77.8%であった。
The volume ratio was 17.9%, and the absorption characteristic at this time was about 14 dB at 3.2 GHz. As with Comparative Example 1, it is necessary to increase the thickness of the absorber further to lower the absorption frequency, and to further increase the filling amount of ferrite powder to improve the absorption amount, but it is difficult.
(Example 4)
(Characteristics of single layer material with back metal)
A flat iron oxide powder was contained in the cement, and a single-layer absorber with a back metal on the back was prepared. The weight percent of the flattened iron oxide powder raw material used in which the shortest part size was 25 μm or more was 77.8%.

セメント、偏平酸化鉄粉、水を表の配合で混合し、200mm×200mm×3mmの型枠の中に充填して固化させ、24時間後に型枠から取り出しさらにオートクレープ養生した。オートクレープ処理の条件10気圧180℃24時間とした。その後、片面にアルミ性粘着シートを貼り付け、電波吸収特性を測定した。   Cement, flat iron oxide powder, and water were mixed in the composition shown in the table, filled into a 200 mm × 200 mm × 3 mm mold, solidified, taken out of the mold 24 hours later, and further autoclaved. Conditions for autoclave treatment were 10 atm and 180 ° C for 24 hours. Then, the aluminum adhesive sheet was affixed on one side, and the electromagnetic wave absorption characteristic was measured.

これらの条件及び測定結果を表6、図7に示す。   These conditions and measurement results are shown in Table 6 and FIG.

セメント中の偏平酸化鉄粉の体積率は17.5%で、このとき厚み2.96mmで吸収量25dBの良好な吸収特性が得られた。
(実施例5)
(バックメタルつき単層材の特性 グラファイト添加)
セメントに偏平酸化鉄粉を含有させ、バックメタルを背設した単層型吸収体を作製した。使用した偏平酸化鉄粉原料の最短部サイズが25μ以上の重量%は77.8%であった。また、誘電率をあげ、吸収体を薄型化する目的でグラファイトを添加した。使用したグラファイトは平均粒径80μmの天然黒鉛を用いた。
セメント、偏平酸化鉄粉、グラファイト水を表の配合で混合し、200mm×200mm×3mmの型枠の中に充填して固化させ、24時間後に型枠から取り出しさらにオートクレープ養生した。オートクレープ処理の条件は実施例4と同じとした。その後、片面にアルミ性粘着シートを貼り付け、電波吸収特性を測定した。
The volume ratio of the flat iron oxide powder in the cement was 17.5%. At this time, good absorption characteristics with a thickness of 2.96 mm and an absorption of 25 dB were obtained.
(Example 5)
(Characteristic of single layer material with back metal, graphite added)
A flat iron oxide powder was contained in the cement, and a single-layer absorber with a back metal on the back was prepared. The weight percent of the flattened iron oxide powder raw material used in which the shortest part size was 25 μm or more was 77.8%. Further, graphite was added for the purpose of increasing the dielectric constant and making the absorber thinner. The graphite used was natural graphite having an average particle size of 80 μm.
Cement, flat iron oxide powder, and graphite water were mixed in the composition shown in the table, filled into a 200 mm × 200 mm × 3 mm mold, solidified, taken out of the mold 24 hours later, and further autoclaved. The conditions for the autoclave treatment were the same as in Example 4. Then, the aluminum adhesive sheet was affixed on one side, and the electromagnetic wave absorption characteristic was measured.

これらの条件及び測定結果を表7、図8に示す。   These conditions and measurement results are shown in Table 7 and FIG.

セメント中の偏平酸化鉄粉の体積率は16.7%、グラファイトの体積率は4.6%で、このとき厚み2.93mmで4.8GHzで吸収量25dBの良好な吸収特性が得られた。 整合周波数は実施例4に比べて大幅に低下でき、この結果ETC用5.8GHzでは厚み2.4mm程度に薄型化できることがわかった。
(実施例6)
(バックメタルつき単層材の特性 酸化チタン添加)
セメントに偏平酸化鉄粉を含有させ、バックメタルを背設した単層型吸収体を作製した。使用した偏平酸化鉄粉原料の最短部サイズが25μ以上の重量%は77.8%であった。また、誘電率をあげ、吸収体を薄型化する目的で酸化チタンを添加した。使用した酸化チタンの平均粒径は1μm以下であった。
The volume ratio of the flat iron oxide powder in the cement was 16.7%, and the volume ratio of graphite was 4.6%. At this time, good absorption characteristics with a thickness of 2.93 mm, absorption at 4.8 GHz and an absorption of 25 dB were obtained. The matching frequency can be greatly reduced as compared with Example 4, and as a result, it has been found that the thickness of ETC 5.8 GHz can be reduced to about 2.4 mm.
(Example 6)
(Characteristics of single-layer material with back metal added titanium oxide)
A flat iron oxide powder was contained in the cement, and a single-layer absorber with a back metal on the back was prepared. The weight percent of the flattened iron oxide powder raw material used in which the shortest part size was 25 μm or more was 77.8%. Titanium oxide was added for the purpose of increasing the dielectric constant and making the absorber thinner. The average particle size of the titanium oxide used was 1 μm or less.

セメント、偏平酸化鉄粉、グラファイト水を表の配合で混合し、200mm×200mm×3mmの型枠の中に充填して固化させ、24時間後に型枠から取り出しさらにオートクレープ養生した。オートクレープ処理の条件は実施例4と同じとした。その後、片面にアルミ性粘着シートを貼り付け、電波吸収特性を測定した。   Cement, flat iron oxide powder, and graphite water were mixed in the composition shown in the table, filled into a 200 mm × 200 mm × 3 mm mold, solidified, taken out of the mold 24 hours later, and further autoclaved. The conditions for the autoclave treatment were the same as in Example 4. Then, the aluminum adhesive sheet was affixed on one side, and the electromagnetic wave absorption characteristic was measured.

これらの条件及び測定結果を表8、図9に示す。   These conditions and measurement results are shown in Table 8 and FIG.

セメント中の偏平酸化鉄粉の体積率は15.4%、酸化チタンの体積率は3.5%で、このとき厚み3mmで5.3GHzで吸収量30dBの良好な吸収特性が得られた。整合周波数は実施例4に比べて大幅に低下でき、この結果ETC用5.8GHzでは厚み2.7mm程度に薄型化できることがわかった。
(実施例7)
(バックメタルつき単層材の特性、Xバンド)
セメントに偏平酸化鉄粉を含有させ、バックメタルを背設した単層型吸収体を作製した。使用した偏平酸化鉄粉原料の最短部サイズが25μ以上の重量%は77.8%であった。
The volume fraction of the flat iron oxide powder in the cement was 15.4%, and the volume fraction of titanium oxide was 3.5%. At this time, good absorption characteristics with a thickness of 3 mm, 5.3 GHz and an absorption of 30 dB were obtained. The matching frequency can be greatly reduced as compared with Example 4, and as a result, it was found that the thickness of ETC 5.8 GHz can be reduced to about 2.7 mm.
(Example 7)
(Characteristics of single layer with back metal, X band)
A flat iron oxide powder was contained in the cement, and a single-layer absorber with a back metal on the back was prepared. The weight percent of the flattened iron oxide powder raw material used in which the shortest part size was 25 μm or more was 77.8%.

セメント、偏平酸化鉄粉、水を表の配合で混合し、200mm×200mm×2mmの型枠の中に充填して固化させ、24時間後に型枠から取り出し30日間さらに常温で養生した。その後、片面にアルミ性粘着シートを貼り付け電波吸収特性を測定した。   Cement, flat iron oxide powder, and water were mixed in the composition shown in the table, filled into a 200 mm × 200 mm × 2 mm mold, solidified, removed from the mold 24 hours later, and further cured at room temperature for 30 days. Thereafter, an aluminum pressure-sensitive adhesive sheet was attached to one side, and the radio wave absorption characteristics were measured.

これらの条件及び測定結果を表9、図10に示す。   These conditions and measurement results are shown in Table 9 and FIG.

セメント中の偏平酸化鉄粉の体積率は11.4%で、このとき厚み1.95mmで周波数9.5GHzで吸収量35dBの良好な吸収特性が得られた。
(実施例8)
(バックメタルつき単層材の特性、石膏使用 Cバンド)
石膏に偏平酸化鉄粉を含有させ、バックメタルを背設した単層型吸収体を作製した。使用した偏平酸化鉄粉原料の最短部サイズが25μ以上の重量%は87.3%であった。
石膏、偏平酸化鉄粉、水を表の配合で混合し、200mm×200mm×8mmの型枠の中に充填し、原料が沈降しないようにさらに攪拌し、一定の粘性が得られたところで、こて、を用い表面を仕上げて室温で放置した。24時間後に型枠から取り出し30日間さらに常温で養生した。その後、片面にアルミ性粘着シートを貼り付け、吸収周波数を無線LAN用周波数である2.4GHzに最適化するためにもう一方の面を砥石で乾式研削し電波吸収特性を測定した
これらの条件及び測定結果を表10、図11に示す。
The volume ratio of the flat iron oxide powder in the cement was 11.4%. At this time, good absorption characteristics with a thickness of 1.95 mm, a frequency of 9.5 GHz and an absorption of 35 dB were obtained.
(Example 8)
(Characteristics of single layer with back metal, C band using plaster)
A flat iron oxide powder was contained in gypsum, and a single-layer absorber with a back metal on the back was prepared. The weight% of the flattened iron oxide powder raw material used in which the minimum part size was 25 μm or more was 87.3%.
Gypsum, flat iron oxide powder, and water are mixed in the composition shown in the table, filled into a 200mm x 200mm x 8mm mold, and stirred further to prevent the raw material from settling. Then, the surface was finished by using and left at room temperature. After 24 hours, it was removed from the mold and cured at room temperature for 30 days. After that, an aluminum adhesive sheet was affixed on one side, and the other side was dry-ground with a grindstone to optimize the absorption frequency to 2.4GHz, which is the frequency for wireless LAN. The results are shown in Table 10 and FIG.

石膏中の偏平酸化鉄粉の体積率は13.1%で、このとき厚み6.2mmで吸収量30dBの良好な吸収特性が得られた。
(実施例9)
(バックメタルつき単層材の特性、表面誘電体層を接着、無線LAN用)
セメントに偏平酸化鉄粉を含有させ、バックメタルを背設し、表面に誘電体層を設けた2層型吸収体を作製した。使用した偏平酸化鉄粉原料の最短部サイズが25μ以上の重量%は77.8%であった。また誘電体層としては厚み6.5mmの市販の陶器製タイルを用いた。タイルの誘電率はSパラメーター法による測定で3.9であった。
The volume ratio of the flat iron oxide powder in gypsum was 13.1%. At this time, good absorption characteristics with a thickness of 6.2 mm and an absorption amount of 30 dB were obtained.
Example 9
(Characteristics of single-layer material with back metal, adhesion of surface dielectric layer, for wireless LAN)
A flat iron oxide powder was contained in the cement, a back metal was placed on the back, and a two-layer absorber having a dielectric layer on the surface was produced. The weight percent of the flattened iron oxide powder raw material used in which the shortest part size was 25 μm or more was 77.8%. As the dielectric layer, a commercially available ceramic tile having a thickness of 6.5 mm was used. The dielectric constant of the tile was 3.9 as measured by the S parameter method.

セメント、偏平酸化鉄粉、水を表の配合で混合し、152mm×152mm×5mmの型枠の中に充填して固化させ、24時間後に型枠から取り出しさらにオートクレープで養生した。その後、片面にアルミ性粘着シートを貼り付け、さらに表面、電波到来側にタイルを市販のタイル用のセメント接着剤で貼り付け電波吸収体とし電波吸収特性を測定した。   Cement, flat iron oxide powder, and water were mixed according to the composition shown in the table, filled into a 152 mm × 152 mm × 5 mm mold, solidified, taken out of the mold 24 hours later, and further cured by autoclave. Thereafter, an aluminum adhesive sheet was affixed on one side, and a tile was affixed with a cement adhesive for commercial tiles on the surface and the radio wave arrival side to measure the radio wave absorption characteristics.

これらの条件及び測定結果を表11、図12に示す。   These conditions and measurement results are shown in Table 11 and FIG.

セメント中の偏平酸化鉄粉の体積率は24.4%で、このとき周波数2.4GHzで吸収量35dBの良好な吸収特性が得られた。
(実施例10)
(バックメタルつき単層材の特性、 表面誘電体層あり、ETC用)
セメントに偏平酸化鉄粉を含有させ、バックメタルを背設し、表面に誘電体層を設けた2層型吸収体を作製した。使用した偏平酸化鉄粉原料の最短部サイズが25μ以上の重量%は59.3%であった。また誘電体層としては実施例9と同じく厚み6.5mmの市販の陶器製タイルを用いた。タイルの誘電率はSパラメーター法による測定で3.9であった。
The volume ratio of the flat iron oxide powder in the cement was 24.4%, and good absorption characteristics with an absorption of 35 dB at a frequency of 2.4 GHz were obtained.
(Example 10)
(Characteristics of single layer with back metal, surface dielectric layer, for ETC)
A flat iron oxide powder was contained in the cement, a back metal was placed on the back, and a two-layer absorber having a dielectric layer on the surface was produced. The weight% of the flattened iron oxide powder raw material used in which the minimum part size was 25 μm or more was 59.3%. As the dielectric layer, a commercially available ceramic tile having a thickness of 6.5 mm was used as in Example 9. The dielectric constant of the tile was 3.9 as measured by the S parameter method.

セメント、偏平酸化鉄粉、水を表の配合で混合し、まず152mm×152mm×13mmの型枠の中に同サイズの陶器タイルを敷き、タイルを下敷きにして混合体を充填して固化させ、24時間後に型枠から取り出しさらにオートクレープで養生し一体化した。 オートクレープの条件は10気圧180℃24時間とした。その後、タイルと反対側の面にアルミ性粘着シートを貼り付け電波吸収特性を測定した。   Cement, flat iron oxide powder, and water are mixed in the composition shown in the table. After 24 hours, it was removed from the mold and further cured by autoclaving and integrated. The autoclave conditions were 10 atm and 180 ° C for 24 hours. Thereafter, an aluminum adhesive sheet was attached to the surface opposite to the tile, and the radio wave absorption characteristics were measured.

これらの条件及び測定結果を表12、図13に示す。   These conditions and measurement results are shown in Table 12 and FIG.

セメント中の偏平酸化鉄粉の体積率は29.1%で、このとき周波数5.8GHz近傍で吸収量25dBの良好な吸収特性が得られた。また、タイルを積層することで吸収特性が広帯域化し、良好な特性となっている。 セメントに偏平酸化鉄粉を含有させた吸収体材料は、充分高い誘電損失と磁気損失を兼ね備えており、それを他の誘電体と積層することにより、特性の優れた広帯域型の吸収体を設計できることが確認された。
(実施例11)
(バックメタルつき単層材の特性、 薄型表面誘電体層あり、ETC用)
セメントに偏平酸化鉄粉を含有させ、バックメタルを背設し、表面に誘電体層を設けた2層型吸収体を作製した。使用した偏平酸化鉄粉原料の最短部サイズが25μ以上の重量%は77.8%であった。また誘電体層としては実施例9と同じ材質で厚み4mmの市販の陶器製タイルを用いた。タイルの誘電率はSパラメーター法による測定で3.9であった。
The volume ratio of the flat iron oxide powder in the cement was 29.1%. At this time, good absorption characteristics with an absorption amount of 25 dB were obtained near a frequency of 5.8 GHz. In addition, the absorption characteristics are broadened by laminating tiles, which is a favorable characteristic. Absorber material containing flat iron oxide powder in cement has a sufficiently high dielectric loss and magnetic loss, and it is laminated with other dielectrics to design a broadband absorber with excellent characteristics. It was confirmed that it was possible.
(Example 11)
(Characteristics of single layer with back metal, thin surface dielectric layer, for ETC)
A flat iron oxide powder was contained in the cement, a back metal was placed on the back, and a two-layer absorber having a dielectric layer on the surface was produced. The weight percent of the flattened iron oxide powder raw material used in which the shortest part size was 25 μm or more was 77.8%. As the dielectric layer, a commercially available ceramic tile having the same material as in Example 9 and a thickness of 4 mm was used. The dielectric constant of the tile was 3.9 as measured by the S parameter method.

セメント、偏平酸化鉄粉、水を表の配合で混合し、200mm×200mm×10mmの型枠の中に混合体を充填して固化させ、24時間後に型枠から取り出しさらにオートクレープで養生した。オートクレープの条件は10気圧180℃24時間とした。セメント中の偏平酸化鉄粉の体積率は11.4%で厚みは8.8mmであった。表面に97mm×97mmのタイルを4枚タイル用の接着剤ではりつけ反対側の面にアルミ製粘着シートを貼り付け電波吸収特性を測定した。   Cement, flat iron oxide powder, and water were mixed in the composition shown in the table, the mixture was filled into a 200 mm × 200 mm × 10 mm mold, solidified, taken out of the mold after 24 hours, and then cured with an autoclave. The autoclave conditions were 10 atm and 180 ° C for 24 hours. The volume ratio of the flat iron oxide powder in the cement was 11.4% and the thickness was 8.8 mm. A 97 mm × 97 mm tile was adhered to the surface with an adhesive for four tiles, and an aluminum adhesive sheet was attached to the opposite surface to measure the radio wave absorption characteristics.

これらの条件及び測定結果を表13、図14に示す。   These conditions and measurement results are shown in Table 13 and FIG.

吸収特性としては周波数5.8GHzで吸収量25dBの良好な吸収特性が得られた。 小型薄型の市販内装用陶器タイルを用いてETC用電波吸収体を作製できることがわかった。
(実施例12)
(バックメタルありなし単層材の特性、薄型表面誘電体層あり、ETC用、表面誘電体層の厚みが6.2mmの実施例)
セメントに偏平酸化鉄粉を含有させ、バックメタルあり、なしで、表面に誘電体層を設けた吸収体を作製した。使用した偏平酸化鉄粉原料の最短部サイズが25μ以上の重量%は77.8%であった。また誘電体層としては実施例8と同じでやや薄型の市販の陶器製タイルを用いた。タイルの誘電率はSパラメーター法による測定で3.9であった。
As the absorption characteristic, a good absorption characteristic with a frequency of 5.8 GHz and an absorption amount of 25 dB was obtained. It was found that the electromagnetic wave absorber for ETC can be produced using small and thin ceramic tiles for commercial interior.
(Example 12)
(Characteristics of single layer material with and without back metal, with thin surface dielectric layer, for ETC example, surface dielectric layer thickness 6.2 mm)
A flat iron oxide powder was contained in the cement, and an absorber having a dielectric layer on the surface with and without a back metal was produced. The weight percent of the flattened iron oxide powder raw material used in which the shortest part size was 25 μm or more was 77.8%. The dielectric layer was the same as in Example 8, and a slightly thin commercially available ceramic tile was used. The dielectric constant of the tile was 3.9 as measured by the S parameter method.

セメント、偏平酸化鉄粉、水を表の配合で混合し、152mm×152mm×20mmの型枠の中に混合体を充填して固化させ、24時間後に型枠から取り出しさらにオートクレープで養生した。 オートクレープの条件は10気圧180℃24時間とした。セメント中の偏平酸化鉄粉の体積率は18.0%で厚みは約18mmであった。 表面に152mm×152mmのタイルをタイル用接着剤ではりつけ反対側の面にアルミ性粘着シートをまず貼り付けずに、次に貼り付けて電波吸収特性を測定した。   Cement, flat iron oxide powder, and water were mixed according to the composition shown in the table, the mixture was filled in a 152 mm × 152 mm × 20 mm mold, solidified, taken out of the mold after 24 hours, and then cured by autoclave. The autoclave conditions were 10 atm and 180 ° C for 24 hours. The volume ratio of the flat iron oxide powder in the cement was 18.0% and the thickness was about 18 mm. A 152 mm × 152 mm tile was adhered to the surface with an adhesive for tiles, and an aluminum pressure-sensitive adhesive sheet was not first attached to the opposite surface, but then attached, and the radio wave absorption characteristics were measured.

これらの条件及び測定結果を表14、図15に示す。   These conditions and measurement results are shown in Table 14 and FIG.

吸収特性としては周波数5.8GHzで吸収量35dBの極めて良好な吸収特性が得られた。また裏面アルミ反射層がある場合とない場合で電波反射特性にほとんど差がなく、バックマテリアルによらない安定した電波吸収特性を示す電波吸収体が得られていることがわかる。裏面反射層がない場合でもそれがある場合でも反射特性に差がないことから明らかに裏面まで電波が到達しておらず、その結果下地材質によらず安定した特性を実現することができる吸収体となっている。
(実施例13)
(バックメタルありなし2層型吸収体の特性、薄型表面誘電体層あり、ETC用、表面誘電体層の厚みが4mmの実施例)
セメントに偏平酸化鉄粉を含有させ、バックメタルあり、なしで、表面に誘電体層を設けた吸収体を作製した。 使用した偏平酸化鉄粉原料の最短部サイズが25μ以上の重量%は77.8%であった。吸収層はセメントに偏平酸化鉄粉を異なる体積率で含有させた2層の積層とした。また誘電体層としては実施例8と同じでさらに同材質で薄型にした品種の市販の陶器製タイルを用いた。タイルの誘電率はSパラメーター法による測定で3.9であった。
As the absorption characteristic, a very good absorption characteristic with an absorption amount of 35 dB at a frequency of 5.8 GHz was obtained. Further, it can be seen that there is almost no difference in radio wave reflection characteristics with and without the back surface aluminum reflection layer, and a radio wave absorber exhibiting stable radio wave absorption characteristics independent of the back material is obtained. Even if there is no back reflective layer, there is no difference in reflection characteristics even if it is present, so the radio wave clearly does not reach the back surface, and as a result, an absorber that can realize stable characteristics regardless of the base material It has become.
(Example 13)
(Example of the characteristics of a two-layer absorber with or without a back metal, with a thin surface dielectric layer, for ETC, with a thickness of 4 mm for the surface dielectric layer)
A flat iron oxide powder was contained in the cement, and an absorber having a dielectric layer on the surface with and without a back metal was produced. The weight percent of the flattened iron oxide powder raw material used in which the shortest part size was 25 μm or more was 77.8%. The absorption layer was a two-layer laminate in which flat iron oxide powder was contained in cement at different volume ratios. As the dielectric layer, a commercially available ceramic tile of the same type as that of Example 8 and made thinner with the same material was used. The dielectric constant of the tile was 3.9 as measured by the S parameter method.

まず1層目(電波到来方向と反対側の層)をセメント、偏平酸化鉄粉、水を表の配合で混合し、152mm×152mm×10mmの型枠の中に充填し24時間後に型枠から取り出しさらにオートクレープで養生した。また2層目(電波到来方向の層)もセメント、偏平酸化鉄粉、水を表の配合で混合し、152mm×152mm×3mmの型枠の中に充填し24時間後に型枠から取り出しさらにオートクレープで養生した。オートクレープの条件は10気圧180℃24時間とした。オートクレープ後に1層目と2層目の表面を乾式で研削し平面を出してから厚み4mmの陶器タイル、2層目、1層目の順番で接着剤で貼り付け、電波吸収体とした。セメント中の偏平酸化鉄粉の体積率は1層目が29.7%で厚みは10.2mm、2層目が5.64%で厚みは2.5mmであった。電波到来方向と反対側の面にアルミ製粘着シートをまず貼り付けずに、次に貼り付けて電波吸収特性を測定した。   First, mix the first layer (the layer opposite to the direction of arrival of radio waves) with cement, flat iron oxide powder, and water in the composition shown in the table, fill it into a 152mm x 152mm x 10mm mold, and 24 hours later from the mold It was taken out and further cured with an autoclave. In the second layer (layer in the direction of arrival of radio waves), cement, flat iron oxide powder, and water are mixed in the composition shown in the table, filled into a 152mm x 152mm x 3mm mold, and taken out from the mold 24 hours later. Cured with crepe. The autoclave conditions were 10 atm and 180 ° C for 24 hours. After autoclaving, the surfaces of the first and second layers were dry-ground to obtain a flat surface, and then a 4 mm thick ceramic tile was attached with an adhesive in the order of the second and first layers to form a radio wave absorber. The volume ratio of the flat iron oxide powder in the cement was 29.7% for the first layer and the thickness was 10.2 mm, 5.64% for the second layer, and the thickness was 2.5 mm. The adhesive sheet made of aluminum was not first attached to the surface opposite to the direction of arrival of radio waves, but was then applied to measure the radio wave absorption characteristics.

これらの条件及び測定結果を表15、図16に示す。   These conditions and measurement results are shown in Table 15 and FIG.

吸収特性としては周波数5.8GHzで吸収量20dB以上の良好な吸収特性が得られた。また裏面アルミ反射層がある場合とない場合で電波反射特性にほとんど差がなく、バックマテリアルによらない安定した電波吸収特性を示す電波吸収体が得られていることがわかる。
(実施例14)
(バックメタルありなし単層材の特性、 薄型表面誘電体層あり、ETC用、表面誘電体層の厚みが6.9mmの実施例)
セメントに偏平酸化鉄粉を含有させ、バックメタルあり、なしで、実施例12と同様の材質の陶器性タイルの表面誘電体層を用いた吸収体を作製し特性を評価した。使用した偏平酸化鉄粉原料の最短部サイズが25μ以上の重量%は77.8%であった。誘電体層としては実施例8と同じでやや厚い6.9mmの陶器製タイルを用いた。タイルの誘電率はSパラメーター法による測定で3.9であった。
As absorption characteristics, good absorption characteristics with an absorption of 20 dB or more at a frequency of 5.8 GHz were obtained. Further, it can be seen that there is almost no difference in radio wave reflection characteristics with and without the back surface aluminum reflection layer, and a radio wave absorber exhibiting stable radio wave absorption characteristics independent of the back material is obtained.
(Example 14)
(Example of single layer material with or without back metal, with thin surface dielectric layer, for ETC, surface dielectric layer thickness of 6.9mm)
An absorber using a surface dielectric layer of a ceramic tile made of the same material as in Example 12 was prepared by using flat iron oxide powder in cement and with or without a back metal, and the characteristics were evaluated. The weight percent of the flattened iron oxide powder raw material used in which the shortest part size was 25 μm or more was 77.8%. As the dielectric layer, a slightly thick 6.9 mm ceramic tile was used as in Example 8. The dielectric constant of the tile was 3.9 as measured by the S parameter method.

セメント、偏平酸化鉄粉、水を表の配合で混合し、152mm×152mm×30mmの型枠の中に混合体を一部充填して固化させ、24時間後に型枠から取り出しさらにオートクレープで養生した。オートクレープの条件は10気圧180℃24時間とした。セメント中の偏平酸化鉄粉の体積率は12.8%で厚みは約25mmであった。表面に152mm×152mmのタイルをタイル用接着剤ではりつけ反対側の面にアルミ製粘着シートをまず貼り付けずに、次に貼り付けて電波吸収特性を測定した。   Cement, flat iron oxide powder, and water are mixed in the composition shown in the table, and the mixture is partially filled into a 152mm x 152mm x 30mm mold, solidified, taken out from the mold after 24 hours, and then cured by autoclave. did. The autoclave conditions were 10 atm and 180 ° C for 24 hours. The volume ratio of the flat iron oxide powder in the cement was 12.8% and the thickness was about 25 mm. A 152 mm × 152 mm tile was bonded to the surface with a tile adhesive, and an aluminum adhesive sheet was not first bonded to the opposite surface, but was then bonded to measure radio wave absorption characteristics.

これらの条件及び測定結果を表16、図17に示す。   These conditions and measurement results are shown in Table 16 and FIG.

吸収特性としては周波数5.4GHzで吸収量40dB、周波数5.8GHzで吸収量20dBの良好な吸収特性が得られた。また裏面アルミ反射層がある場合とない場合で電波反射特性にほとんど差がなく、バックマテリアルによらない安定した電波吸収特性を示す電波吸収体が得られている。   As absorption characteristics, good absorption characteristics were obtained with an absorption of 40 dB at a frequency of 5.4 GHz and an absorption of 20 dB at a frequency of 5.8 GHz. Moreover, there is almost no difference in the radio wave reflection characteristics with and without the back surface aluminum reflective layer, and a radio wave absorber exhibiting stable radio wave absorption characteristics independent of the back material is obtained.

次にサイズが152×152mmの同じ吸収体を4枚作製し、これを密着させて並べ5.8GHz円偏波で斜め入射での吸収特性を評価した。評価結果を図18に示す。   Next, four absorbers having the same size of 152 × 152 mm were prepared, and these were closely adhered to each other, and the absorption characteristics at oblique incidence with 5.8 GHz circular polarization were evaluated. The evaluation results are shown in FIG.

表面保護層の厚みが6.9mmで 4nt/λが1.05の表面誘電体層を用いることで吸収量が対象周波数で20dBを実現し、また斜入射特性も入射角全域で20dB以上の値を示すことがわかった。
(比較例3)
(バックメタル有り無し単層材の特性,表面誘電体層を接着)
一方、上記実施例と同様な条件下において、表面保護層の厚みが6.9mmで4nt/λが1.22とした表面誘電体層を用いた場合の条件および測定結果を表17、図19に示す。
By using a surface dielectric layer with a surface protective layer thickness of 6.9 mm and 4 nt / λ of 1.05, the amount of absorption is 20 dB at the target frequency, and the oblique incidence characteristic also shows a value of 20 dB or more over the entire incident angle range. I understood.
(Comparative Example 3)
(Characteristics of single-layer material with and without back metal, bonding surface dielectric layer)
On the other hand, Table 17 and FIG. 19 show the conditions and measurement results when using a surface dielectric layer having a surface protective layer thickness of 6.9 mm and 4 nt / λ of 1.22 under the same conditions as in the above examples.

表面誘電体層の4nt/λが1.1を超えた値となったため、大幅に整合周波数が低下5.8GHzでの吸収量が20dBを下回る結果となった。
(実施例15)
(バックメタルありなし単層材の特性、 薄型表面誘電体層あり、ETC用、表面誘電体層が厚み5.5mmの磁器タイル実施例)
セメントに偏平酸化鉄粉を含有させ、バックメタルあり、なしで、表面に誘電体層を設けた吸収体を作製した。使用した偏平酸化鉄粉原料の最短部サイズが25μ以上の重量%は77.8%であった。また誘電体層としては市販の薄型磁器製タイルを用いた。タイルの誘電率はSパラメーター法による測定で5.1であった。
セメント、偏平酸化鉄粉、水を表の配合で混合し、152mm×152mm×15mmの型枠の中に混合体を充填して固化させ、24時間後に型枠から取り出しさらにオートクレープで養生した。 オートクレープの条件は10気圧180℃24時間とした。セメント中の偏平酸化鉄粉の体積率は31.4%で厚みは約15mmであった。 表面に152mm×152mmの磁器タイルをタイル用接着剤ではりつけ反対側の面にアルミ製粘着シートをまず貼り付けずに、次に貼り付けて電波吸収特性を測定した。
Since 4 nt / λ of the surface dielectric layer exceeded 1.1, the matching frequency was greatly reduced, and the absorption at 5.8 GHz was below 20 dB.
(Example 15)
(Characteristics of single layer material with and without back metal, with thin surface dielectric layer, for ETC, porcelain tile with surface dielectric layer thickness of 5.5mm)
A flat iron oxide powder was contained in the cement, and an absorber having a dielectric layer on the surface with and without a back metal was produced. The weight percent of the flattened iron oxide powder raw material used in which the shortest part size was 25 μm or more was 77.8%. As the dielectric layer, a commercially available thin ceramic tile was used. The dielectric constant of the tile was 5.1 as measured by the S-parameter method.
Cement, flat iron oxide powder, and water were mixed in the composition shown in the table, and the mixture was filled into a 152 mm × 152 mm × 15 mm mold, solidified, taken out from the mold after 24 hours, and then cured by autoclave. The autoclave conditions were 10 atm and 180 ° C for 24 hours. The volume ratio of the flat iron oxide powder in the cement was 31.4% and the thickness was about 15 mm. A 152 mm × 152 mm porcelain tile was attached to the surface with an adhesive for tiles, and an aluminum adhesive sheet was not attached to the opposite side first, but then attached, and the radio wave absorption characteristics were measured.

これらの条件及び測定結果を表18、図20に示す。   These conditions and measurement results are shown in Table 18 and FIG.

吸収特性としては周波数5.8GHzで吸収量60dBの極めて良好な吸収特性が得られた。また裏面アルミ反射層がある場合(比較例5)とない場合(本実施例)で電波反射特性にほとんど差がなく、バックマテリアルによらない安定した電波吸収特性を示す電波吸収体が得られていることがわかる。
(実施例16)
(バックメタルあり単層材の特性、薄型表面誘電体層あり、ETC用、表面誘電体層が厚み4.95mmのアルミナ)
セメントに偏平酸化鉄粉を含有させ、バックメタルありで、表面に誘電体層を設けた吸収体を作製した。使用した偏平酸化鉄粉原料の最短部サイズが25μ以上の重量%は77.8%であった。また誘電体層としては厚み4.95mmのアルミナ系磁器板を用いた。用いた磁器板の誘電率はSパラメーター法による測定で7.8であった。
As the absorption characteristic, a very good absorption characteristic with an absorption amount of 60 dB at a frequency of 5.8 GHz was obtained. Moreover, there is almost no difference in the radio wave reflection characteristics between the case with the back surface aluminum reflective layer (Comparative Example 5) and the case without this (Example), and a radio wave absorber exhibiting stable radio wave absorption characteristics independent of the back material is obtained. I understand that.
(Example 16)
(Characteristics of single layer with back metal, thin surface dielectric layer, for ETC, alumina with surface dielectric layer of 4.95mm)
A flat iron oxide powder was contained in cement, an absorber having a back metal and a dielectric layer on the surface was produced. The weight percent of the flattened iron oxide powder raw material used in which the shortest part size was 25 μm or more was 77.8%. As the dielectric layer, an alumina-based porcelain plate having a thickness of 4.95 mm was used. The porcelain plate used had a dielectric constant of 7.8 as measured by the S-parameter method.

セメント、偏平酸化鉄粉、水を表の配合で混合し、152mm×152mm×6mmの型枠の中に混合体を充填して固化させ、24時間後に型枠から取り出しさらにオートクレープで養生した。オートクレープの条件は10気圧180℃24時間とした。セメント中の偏平酸化鉄粉の体積率は9.7%で厚みは5.9mmであった。表面に152mm×152mmのアルミナ系磁器板をタイル用接着剤ではりつけ反対側の面にアルミ製粘着シートをまず貼り付けて電波吸収特性を測定した。   Cement, flat iron oxide powder, and water were mixed in the composition shown in the table, the mixture was filled into a 152 mm × 152 mm × 6 mm mold, solidified, taken out of the mold after 24 hours, and then cured by autoclave. The autoclave conditions were 10 atm and 180 ° C for 24 hours. The volume ratio of the flat iron oxide powder in the cement was 9.7% and the thickness was 5.9 mm. A 152 mm × 152 mm alumina porcelain plate was attached to the surface with a tile adhesive, and an aluminum adhesive sheet was first attached to the opposite surface to measure the radio wave absorption characteristics.

これらの条件及び測定結果を表19、図21に示す。
吸収特性としては周波数5.8GHzで吸収量30dBの良好な吸収特性が得られた。
(比較例4)
(バックメタルありなし単層材の特性、 薄型表面誘電体層あり、ETC用、表面誘電体層が厚み5.2mmのアルミナ)
セメントに偏平酸化鉄粉を含有させ、バックメタルあり、なしで、表面に誘電体層を設けた吸収体を作製した。使用した偏平酸化鉄粉原料の最短部サイズが25μ以上の重量%は77.8%であった。また誘電体層としてはその屈折率が2.79である厚み5.2mmのアルミナ系磁器板を用いた。アルミナ系磁器板の誘電率はSパラメーター法による測定で7.8であった。
These conditions and measurement results are shown in Table 19 and FIG.
As absorption characteristics, good absorption characteristics with an absorption of 30 dB at a frequency of 5.8 GHz were obtained.
(Comparative Example 4)
(Characteristics of single layer material with and without back metal, with thin surface dielectric layer, for ETC, alumina with surface dielectric layer thickness of 5.2 mm)
A flat iron oxide powder was contained in the cement, and an absorber having a dielectric layer on the surface with and without a back metal was produced. The weight percent of the flattened iron oxide powder raw material used in which the shortest part size was 25 μm or more was 77.8%. As the dielectric layer, an alumina-based porcelain plate having a refractive index of 2.79 and a thickness of 5.2 mm was used. The dielectric constant of the alumina porcelain plate was 7.8 as measured by the S parameter method.

セメント、偏平酸化鉄粉、水を表の配合で混合し、152mm×152mm×3mmの型枠の中に混合体を充填して固化させ、24時間後に型枠から取り出しさらにオートクレープで養生したのち乾式で研削加工して厚み2.5mmに仕上げた。 オートクレープの条件は10気圧180℃24時間とした。セメント中の偏平酸化鉄粉の体積率は9.7%であった。表面に152mm×152mmのアルミナ系磁器板をタイル用接着剤ではりつけ反対側の面にアルミ製粘着シートをまず貼り付けず、次に貼り付けて電波吸収特性を測定した。   Cement, flat iron oxide powder, and water are mixed in the composition shown in the table, the mixture is filled into a 152mm x 152mm x 3mm mold, solidified, taken out from the mold after 24 hours, and then cured by autoclave. It was dry-ground and finished to a thickness of 2.5 mm. The autoclave conditions were 10 atm and 180 ° C for 24 hours. The volume ratio of the flat iron oxide powder in the cement was 9.7%. A 152 mm × 152 mm alumina porcelain plate was attached to the surface with an adhesive for tiles, and an aluminum adhesive sheet was not first attached to the opposite side, and then applied to measure the radio wave absorption characteristics.

これらの条件及び測定結果を表20、図22に示す。   These conditions and measurement results are shown in Table 20 and FIG.

バックメタルなしの場合、吸収特性としては周波数5.8GHzで吸収量30dBの良好な吸収特性が得られた。一方バックメタルありの場合には、吸収周波数は大幅に上昇し、約9GHzで20dB程度の吸収量を示した。この例では、アルミナ系磁器板の誘電率が大きく、5.8GHZでは 4nt/λの値は1.12であり、バックメタルがない場合ETC用5.8GHz吸収体とすることができたが、バックメタルの有無で電波吸収特性の等しい吸収体を得ることはできなかった。
(比較例5)
(バックメタルありなし単層材の特性、 薄型表面誘電体層あり、ETC用、表面誘電体層が厚み5.2mmのアルミナ、実施例17と吸収層の厚みが異なる以外同じ)
セメントに偏平酸化鉄粉を含有させ、バックメタルあり、なしで、表面に誘電体層を設けた吸収体を作製した。使用した偏平酸化鉄粉原料の最短部サイズが25μ以上の重量%は77.8%であった。また誘電体層としてはその屈折率が2.79である厚み5.2mmのアルミナ系磁器板を用いた。アルミナ系磁器板の誘電率はSパラメーター法による測定で7.8であった。
In the case of no back metal, a good absorption characteristic with an absorption of 30 dB at a frequency of 5.8 GHz was obtained as the absorption characteristic. On the other hand, in the case of the back metal, the absorption frequency increased significantly and showed an absorption amount of about 20 dB at about 9 GHz. In this example, the dielectric constant of the alumina-based porcelain plate is large, and the value of 4nt / λ is 1.12 at 5.8GHZ. If there is no back metal, it could be a 5.8GHz absorber for ETC. Thus, it was not possible to obtain an absorber having the same radio wave absorption characteristics.
(Comparative Example 5)
(Characteristics of single layer material with and without back metal, with thin surface dielectric layer, for ETC, alumina with surface dielectric layer thickness of 5.2 mm, the same as Example 17 except for different thickness of absorption layer)
A flat iron oxide powder was contained in the cement, and an absorber having a dielectric layer on the surface with and without a back metal was produced. The weight percent of the flattened iron oxide powder raw material used in which the shortest part size was 25 μm or more was 77.8%. As the dielectric layer, an alumina-based porcelain plate having a refractive index of 2.79 and a thickness of 5.2 mm was used. The dielectric constant of the alumina porcelain plate was 7.8 as measured by the S parameter method.

セメント、偏平酸化鉄粉、水を表の配合で混合し、152mm×152mm×6mmの型枠の中に混合体を充填して固化させ、24時間後に型枠から取り出しさらにオートクレープで養生したのち乾式で研削加工して厚み5.7mmに仕上げた。オートクレープの条件は10気圧180℃24時間とした。セメント中の偏平酸化鉄粉の体積率は9.7%であった。表面に152mm×152mmのアルミナ系磁器板をタイル用接着剤ではりつけ反対側の面にアルミ製粘着シートをまず貼り付けず、次に貼り付けて電波吸収特性を測定した。   Cement, flat iron oxide powder, and water are mixed in the composition shown in the table, the mixture is filled in a 152mm x 152mm x 6mm mold, solidified, taken out from the mold after 24 hours, and then cured by autoclave. It was dry-ground and finished to a thickness of 5.7 mm. The autoclave conditions were 10 atm and 180 ° C for 24 hours. The volume ratio of the flat iron oxide powder in the cement was 9.7%. A 152 mm × 152 mm alumina porcelain plate was attached to the surface with an adhesive for tiles, and an aluminum adhesive sheet was not first attached to the opposite side, and then applied to measure the radio wave absorption characteristics.

これらの条件および測定結果を表21、図23に示す。
バックメタルありの場合、吸収特性としては周波数5.8GHzで吸収量28dBの良好な吸収特性が得られた。一方バックメタルなしの場合には、吸収周波数は大幅に低下し、約4GHzで20dB程度の吸収量を示した。この例では、アルミナ系磁器板の誘電率が大きく、5.8GHZでは4nt/λの値は1.12であり、バックメタルがある場合ETC用5.8GHz吸収体とすることができたが、バックメタルの有無で電波吸収特性の等しい吸収体を得ることはできなかった。
(実施例17)
バックメタルあり、なし、モルタル+表面磁器タイル貼り付け壁材の特性、ETC用、表面誘電体層が厚み5.7mmの磁器タイル)
セメントに偏平酸化鉄粉を含有させ、バックメタルありなしで、表面に誘電体タイルを設けた吸収壁を作製した。使用した偏平酸化鉄粉原料の最短部サイズが25μ以上の重量%は87.3%であった。また誘電体層としてはその屈折率が2.26である厚み5.7mmの市販の磁器タイルを用いた。タイルの誘電率はSパラメーター法による測定で5.1であった。
These conditions and measurement results are shown in Table 21 and FIG.
In the case of back metal, good absorption characteristics with an absorption of 28 dB at a frequency of 5.8 GHz were obtained. On the other hand, in the case of no back metal, the absorption frequency was significantly reduced, and the absorption amount was about 20 dB at about 4 GHz. In this example, the dielectric constant of the alumina-based porcelain plate is large, and the value of 4nt / λ is 1.12 at 5.8GHZ. If there is a back metal, it could be used as a 5.8GHz absorber for ETC. Thus, it was not possible to obtain an absorber having the same radio wave absorption characteristics.
(Example 17)
With or without back metal, characteristics of wall material with mortar + surface porcelain tile, for ETC, porcelain tile with surface dielectric layer of 5.7mm thickness)
Absorbing walls with dielectric tiles on the surface were prepared with cement containing flat iron oxide powder and without back metal. The weight% of the flattened iron oxide powder raw material used in which the minimum part size was 25 μm or more was 87.3%. As the dielectric layer, a commercially available porcelain tile having a refractive index of 2.26 and a thickness of 5.7 mm was used. The dielectric constant of the tile was 5.1 as measured by the S-parameter method.

セメント、偏平酸化鉄粉、水を表の配合で混合し、40cm×40cm×厚み5cmのコンクリート板の上に、およびバックメタルありとして40cm×40cm×厚み5mmの鉄板の上に厚み14〜15mmの厚さでモルタル塗りし、その上から磁器タイルを貼り付け、室温で30日間養生し電波吸収壁を模擬したパネルを作製した。セメント中の偏平酸化鉄粉の体積率は別途小型の型枠へ流し込んだサンプルを作製し評価した結果、体積充填率が17.2%だった。   Cement, flat iron oxide powder, water mixed in the table composition, on a concrete plate of 40cm x 40cm x 5cm thickness and on a steel plate of 40cm x 40cm x 5mm thickness as a back metal with a thickness of 14-15mm A mortar was applied with a thickness, and a porcelain tile was attached on top of the mortar. The panel was then cured at room temperature for 30 days to simulate a radio wave absorption wall. The volume ratio of the flat iron oxide powder in the cement was evaluated by preparing a sample poured into a small formwork separately, and the volume filling ratio was 17.2%.

これらの条件および測定結果を表22、図24に示す。吸収特性としては周波数5.6GHzで吸収量30dBの良好な吸収特性が得られた。   These conditions and measurement results are shown in Table 22 and FIG. As absorption characteristics, good absorption characteristics with an absorption of 30 dB at a frequency of 5.6 GHz were obtained.

次に5.8GHz円偏波で斜め入射での吸収特性を評価した。評価結果を図25に示す。   Next, the absorption characteristics at 5.8 GHz circular polarization at oblique incidence were evaluated. The evaluation results are shown in FIG.

これらの結果より、表面保護層の厚みが5.7mmで 4nt/λが0.995の表面誘電体層を用いることで、バックメタル有り無しにかかわらず吸収量が対象周波数で20dB以上を実現し、また斜入射特性も入射角全域で20dB以上の値を示すことがわかった。   From these results, by using a surface dielectric layer with a surface protective layer thickness of 5.7 mm and 4 nt / λ of 0.995, the amount of absorption is 20 dB or more at the target frequency regardless of the presence or absence of back metal. It was found that the incident characteristics also showed a value of 20 dB or more over the entire incident angle.

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本発明実施例1に係る扁平酸化鉄粉の面内最短部サイズ25μm以上の重量比とセメント型電波吸収体の圧縮強度との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the weight ratio of the in-plane shortest part size of 25 micrometers or more of the flat iron oxide powder which concerns on this invention Example 1, and the compressive strength of a cement-type electromagnetic wave absorber. 本発明実施例1に係る扁平酸化鉄粉の面内最短部サイズ25μm以上の重量比とセメント型電波吸収体の曲げ強度との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the weight ratio of the in-plane shortest part size of 25 micrometers or more of the flat iron oxide powder which concerns on this invention Example 1, and the bending strength of a cement type electromagnetic wave absorber. 本発明実施例2に係るセメント型電波吸収体の電波吸収特性を示すグラフ。The graph which shows the electromagnetic wave absorption characteristic of the cement-type electromagnetic wave absorber which concerns on Example 2 of this invention. 比較例1に係るセメント型電波吸収体の電波吸収特性を示すグラフ。The graph which shows the electromagnetic wave absorption characteristic of the cement-type electromagnetic wave absorber which concerns on the comparative example 1. 本発明実施例3に係るセメント型電波吸収体の電波吸収特性を示すグラフ。The graph which shows the electromagnetic wave absorption characteristic of the cement-type electromagnetic wave absorber which concerns on Example 3 of this invention. 比較例2に係るセメント型電波吸収体の電波吸収特性を示すグラフ。The graph which shows the electromagnetic wave absorption characteristic of the cement-type electromagnetic wave absorber which concerns on the comparative example 2. 本発明実施例4に係るセメント型電波吸収体の電波吸収特性を示すグラフ。The graph which shows the electromagnetic wave absorption characteristic of the cement-type electromagnetic wave absorber which concerns on Example 4 of this invention. 本発明実施例5に係るセメント型電波吸収体の電波吸収特性を示すグラフ。The graph which shows the electromagnetic wave absorption characteristic of the cement type electromagnetic wave absorber which concerns on this invention Example 5. FIG. 本発明実施例6に係るセメント型電波吸収体の電波吸収特性を示すグラフ。The graph which shows the electromagnetic wave absorption characteristic of the cement type electromagnetic wave absorber which concerns on this invention Example 6. FIG. 本発明実施例7に係るセメント型電波吸収体の電波吸収特性を示すグラフ。The graph which shows the electromagnetic wave absorption characteristic of the cement type electromagnetic wave absorber which concerns on this invention Example 7. FIG. 本発明実施例8に係るセメント型電波吸収体の電波吸収特性を示すグラフ。The graph which shows the electromagnetic wave absorption characteristic of the cement type electromagnetic wave absorber which concerns on Example 8 of this invention. 本発明実施例9に係るセメント型電波吸収体の電波吸収特性を示すグラフ。The graph which shows the electromagnetic wave absorption characteristic of the cement type electromagnetic wave absorber which concerns on this invention Example 9. FIG. 本発明実施例10に係るセメント型電波吸収体の電波吸収特性を示すグラフ。The graph which shows the electromagnetic wave absorption characteristic of the cement type electromagnetic wave absorber which concerns on this invention Example 10. FIG. 本発明実施例11に係るセメント型電波吸収体の電波吸収特性を示すグラフ。The graph which shows the electromagnetic wave absorption characteristic of the cement type electromagnetic wave absorber which concerns on this invention Example 11. FIG. 本発明実施例12に係るセメント型電波吸収体の電波吸収特性を示すグラフ。The graph which shows the electromagnetic wave absorption characteristic of the cement type electromagnetic wave absorber which concerns on this invention Example 12. FIG. 本発明実施例13に係るセメント型電波吸収体の電波吸収特性を示すグラフ。The graph which shows the electromagnetic wave absorption characteristic of the cement-type electromagnetic wave absorber which concerns on Example 13 of this invention. 本発明実施例14に係るセメント型電波吸収体の電波吸収特性を示すグラフ。The graph which shows the electromagnetic wave absorption characteristic of the cement-type electromagnetic wave absorber which concerns on this invention Example 14. 本発明実施例14に係るセメント型電波吸収体の円偏波角度から見た電波吸収特性を示すグラフ。The graph which shows the electromagnetic wave absorption characteristic seen from the circular polarization angle of the cement-type electromagnetic wave absorber which concerns on Example 14 of this invention. 比較例3に係るセメント型電波吸収体の電波吸収特性を示すグラフ。The graph which shows the electromagnetic wave absorption characteristic of the cement-type electromagnetic wave absorber which concerns on the comparative example 3. 本発明実施例15に係るセメント型電波吸収体の電波吸収特性を示すグラフ。The graph which shows the electromagnetic wave absorption characteristic of the cement-type electromagnetic wave absorber which concerns on this invention Example 15. FIG. 本発明実施例16に係るセメント型電波吸収体の電波吸収特性を示すグラフ。The graph which shows the electromagnetic wave absorption characteristic of the cement type electromagnetic wave absorber which concerns on this invention Example 16. 比較例4に係るセメント型電波吸収体の電波吸収特性を示すグラフ。The graph which shows the electromagnetic wave absorption characteristic of the cement-type electromagnetic wave absorber which concerns on the comparative example 4. 比較例5に係るセメント型電波吸収体の電波吸収特性を示すグラフ。The graph which shows the electromagnetic wave absorption characteristic of the cement-type electromagnetic wave absorber which concerns on the comparative example 5. 本発明実施例17に係るセメント型電波吸収体の電波吸収特性を示すグラフ。The graph which shows the electromagnetic wave absorption characteristic of the cement-type electromagnetic wave absorber which concerns on Example 17 of this invention. 本発明実施例17に係る5.8GHz円偏波で斜め入射での吸収特性を評価したグラフ。The graph which evaluated the absorption characteristic in the 5.8-GHz circularly polarized wave based on this invention Example 17 at oblique incidence.

Claims (9)

平均厚み≦30μm、面内最短部サイズ>25μmの粒子の重量比が50%以上である偏平状酸化鉄粉を水和固化無機材料と混合し、成形してなるセメント型電波吸収体。 A cement-type radio wave absorber formed by mixing and molding a flat iron oxide powder having an average thickness ≦ 30 μm and a weight ratio of particles having an in-plane shortest portion size> 25 μm of 50% or more with a hydrated solidified inorganic material. 偏平状酸化鉄粉の体積率が5%以上40%以下であることを特徴とする請求項1記載のセメント型電波吸収体収体。 The cement-type electromagnetic wave absorber according to claim 1, wherein the volume ratio of the flat iron oxide powder is 5% or more and 40% or less. さらに、カーボンあるいは/および酸化チタンを体積率で0.5%以上10%以下混合してなることを特徴とする請求項2記載のセメント型電波吸収体。 The cement-type radio wave absorber according to claim 2, further comprising carbon and / or titanium oxide mixed in a volume ratio of 0.5% to 10%. 1層、または多層の板状に成形され、電波到来方向に対して反対側の面に電波反射体層を形成したことを特徴とする請求項1〜3記載のセメント型電波吸収体。 4. The cement-type radio wave absorber according to claim 1, wherein the cement-type radio wave absorber is formed into a single-layer or multi-layer plate, and a radio wave reflector layer is formed on a surface opposite to a radio wave arrival direction. 1層、または多層の板状に成形され電波到来方向に対して反対側の面に電波反射体層、電波到来側の面に誘電材料からなる表面誘電体層を1層以上設けたことを特徴とする請求項4記載のセメント型電波吸収体。 A single-layer or multi-layered plate that has a radio wave reflector layer on the surface opposite to the radio wave arrival direction and one or more surface dielectric layers made of dielectric material on the radio wave arrival side surface The cement-type electromagnetic wave absorber according to claim 4. 電波反射体層のない請求項5記載のセメント型電波吸収体。 The cement-type radio wave absorber according to claim 5, which has no radio wave reflector layer. 表面誘電体層の電波屈折率の実数部nR(nR=Real(√(εr・μr)、εr;複素比誘電率、μr;複素比透磁率、nR;屈折率)と厚みtが対象電波周波数の電波波長(真空中での波長)、あるいは対象電波周波数領域の中心周波数の電波波長λに対して
4nR×t/λ≦1.1
であり、屈折率n(n=√|εr・μr|、|A|は複素数Aの絶対値)が2.5以下であることを特徴とする請求項5、6記載のセメント型電波吸収体。
The real part n R (n R = Real (√ (εr · μr), εr: complex relative permittivity, μr: complex relative permeability, n R ; refractive index)) and thickness t of the surface dielectric layer For the radio wave wavelength (wavelength in vacuum) of the target radio frequency or the radio wave wavelength λ of the center frequency in the target radio frequency range
4n R × t / λ ≦ 1.1
The cement-type radio wave absorber according to claim 5 or 6, wherein a refractive index n (n = √ | εr · μr |, | A | is an absolute value of a complex number A) is 2.5 or less.
表面誘電体層の吸水率が5%以下であることを特徴とする請求項5〜7記載のセメント型電波吸収体。 8. The cement-type radio wave absorber according to claim 5, wherein the surface dielectric layer has a water absorption of 5% or less. 表面の一部、もしくは全面に防水処理が施されたことを特徴とする請求項1〜8記載のセメント型電波吸収体。

9. The cement-type radio wave absorber according to claim 1, wherein a part or all of the surface is waterproofed.

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