JP3011378B2 - 電磁波シールド複合材料 - Google Patents

電磁波シールド複合材料

Info

Publication number
JP3011378B2
JP3011378B2 JP3175570A JP17557091A JP3011378B2 JP 3011378 B2 JP3011378 B2 JP 3011378B2 JP 3175570 A JP3175570 A JP 3175570A JP 17557091 A JP17557091 A JP 17557091A JP 3011378 B2 JP3011378 B2 JP 3011378B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
composite material
carbon fiber
electromagnetic wave
coil
wave shielding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP3175570A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0521984A (ja
Inventor
弘二 北川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kitagawa Industries Co Ltd
Original Assignee
Kitagawa Industries Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kitagawa Industries Co Ltd filed Critical Kitagawa Industries Co Ltd
Priority to JP3175570A priority Critical patent/JP3011378B2/ja
Publication of JPH0521984A publication Critical patent/JPH0521984A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3011378B2 publication Critical patent/JP3011378B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Inorganic Fibers (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電磁波シールド複合材
料に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、例えばカーボンブラックや金
属粒子を合成樹脂の生地中に分散担持させて導電性を与
えた複合材料によって、各種電子機器の収納容器等にお
けるガスケット等に利用されていた。これら従来の複合
材料は、カーボンブラックや金属粒子の混入により合成
樹脂の電気抵抗率を減少させることで電磁波シールド性
を与えたものである。
【0003】従って、電磁波シールド性をより一層向上
させようとする場合には、カーボンブラックや金属粒子
の混入量を増加させればよいことになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、カーボンブラ
ックの混入量の増大は、生地である合成樹脂(例えば熱
可塑性樹脂)の機械的強度の低下を引き起こす。このた
め、従来の複合材料では導電性の付与に限界があり、電
磁波シールド性能の向上が図れないという問題があっ
た。
【0005】また、金属粒子を混入したものは、例え
ば、近年盛んに建設されているインテリジェントビルデ
ィングの外壁材などに利用した場合に腐食の問題があ
る。従って、外壁材の強度劣化を引き起こしたり、腐食
電流の発生原因となるおそれがあった。
【0006】そこで、良好な電磁波シールド性能を発揮
し、機械的強度の低下や腐食電流等の二次的な問題の発
生もない新規な構成の電磁波シールド複合材料を提供す
ることを目的として本発明を完成した。
【0007】
【課題を解決するための手段】即ち、上記目的を達成す
るためになされた本発明は、低導電率の生地中に、線径
0.1〜1μm,コイル径1〜30μm,コイル長0.
1〜5mmのコイル状の炭素繊維片を、重量比20〜6
0%の割合で方向性なく複数分散担持させた電磁波シー
ルド複合材料を要旨とする。
【0008】低導電率の生地は、その用途に応じて、例
えばセメント,合成樹脂,ゴム,紙等種々のものを採用
できることはいうまでもない。ここにおいて炭素繊維片
は、線径0.1〜1μm,コイル径1〜30μm,コイ
ル長0.1〜5mmであることが必要で、さらに、生地
中に重量比20〜60%の割合で分散担持されているこ
とが必要である
【0009】本発明の電磁波シールド複合材料の概念的
な構成を図1に示す。図示の様に、電磁波シールド複合
材料1は、絶縁物などの低導電率の生地3の中に、コイ
ル状の炭素繊維片5をあちこちの方向を向いて分散担持
させたものである。ここで、この電磁波シールド複合材
料1を電磁波が透過しようとする際の電磁波シールド作
用を図2にて説明する。
【0010】この導電性複合材料1の一つ一つの炭素繊
維片5は、電磁気的には小さなコイルとして作用し、レ
ンツの法則に従い、コイル内を通る磁束hが変化すると
コイル内に起電力による誘導電流iが流れる。従って、
この電磁波シールド複合材料1を電磁波が透過しようと
する場合には、電磁波のエネルギは、誘導電流iに変換
され、コイル上を流れ、ジュール熱として消費され吸収
されることになる。
【0011】さらに、コイル状の炭素繊維片は、高導電
性であるため、電磁波の反射効果にも優れる。このた
め、上記吸収効果とこの反射効果により、高い電磁波シ
ールド効果を得ることができる。そして、本発明の電磁
波シールド複合材料においては、コイル状の炭素繊維片
5があちこちを向いた方向性のない状態で生地3中に分
散担持されていることから、電磁波がどの方向から加わ
ったとしてもこれを良好に吸収・反射することができ
る。
【0012】また、粒子状ものの混入によらないことか
ら、熱可塑性樹脂を生地とした場合にもその機械的な強
度低下を引き起こすことがない。さらに、炭素繊維片5
は腐食電流の発生原因となることがないから、例えばセ
メントに混入して建築物における電磁波シールド特性を
確保する場合に、新たな問題の発生がない。
【0013】こうした本発明の電磁波シールド複合材料
は、例えば溶融状態の合成樹脂中にコイル状の炭素繊維
片を混合して成形・固化させることによって製造するこ
とができる。この時、炭素繊維片は比重が小さいことか
ら、合成樹脂と良好に混合され、良好な分散状態とな
り、あちこちを向いた状態で生地中に分散担持される。
加えて、複合材料自体の重量増加要因とならない。
【0014】また、コイル状の炭素繊維片に、さらに高
温での気相チタナイジングやシリコナイジングをするこ
とによりコイル状の炭化チタン繊維や炭化ケイ素繊維と
することもでき、その場合には導電性が一層優れたもの
となる。本発明にいうコイル状炭素繊維片とは、これら
チタナイジングやシリコナイジングされたものも含んで
いる。
【0015】なお、本発明を実際に適用するに当たっ
て、コイル状炭素繊維片だけではなく、直線状の炭素繊
維片やカーボンブラック粒子をも併用することもでき
る。
【0016】
【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。まず、実
施例において使用するコイル状の炭素繊維片5の製造方
法について説明する。
【0017】実施例において用いるコイル状の炭素繊維
片5は、図3に示す様に、反応管11と加熱ヒータ13
とからなる製造装置内に金属基板15を配置し、加熱ヒ
ータ13にて加熱しつつ塩化物ガス及び炭化水素ガスを
入口17から出口19に向かって流すことにより、炭化
水素ガスの熱分解による気相流を生じさせ、金属基板1
5の表面を成長開始点として炭素繊維を成長させるとい
う手法により製造した。
【0018】製造に当たっては、反応管11を650℃
とし、ここに塩化リン(PCl3 )ガス0.05scc
mとアセチレン(C22 )ガス30sccmとを供給
した。また、金属基板15としてはNi基板を用いた。
その結果、図示斜線の様に、金属基板15の入口17側
の部分に多くのコイル状の炭素繊維片5が形成された。
もちろん金属基板15の出口19に近い部分にもコイル
状の炭素繊維片5が形成されるが、その量は入口17か
ら離れるに従って次第に少なくなっていた。
【0019】出来上がったコイル状の炭素繊維片5は、
線径0.1〜1μm、コイル径1〜30μm、コイル長
さ0.1〜5mmのものであった。また、引張り強さ3
30kg/mm2 であった。この炭素繊維片を重量比2
0〜60%の割合で、シリコーンエラストマーに混入
し、シート及びガスケットを成形した。
【0020】出来上がった複合材料の内部を確認したと
ころ、コイル状の炭素繊維片5があちこちの方向を向い
て分散担持されていた。また、それらは互いに絡み合っ
てもいた。また、実施例で用いたコイル状の炭素繊維片
5は、上述の通りに強度の高いものであることから剪断
されにくく、複合材料中で折れることが極めて少ない。
【0021】「KEC法」により電磁波シールド特性を
調べたところ、良好であった。この「KEC法」とは、
社団法人関西電子工業振興センターの生駒電波測定所で
開発された方法であり、近接界における材料のシールド
効果を測定する方法である。一方、複合材料の引張り強
度を調べたところ、10〜50%の向上が見られ、複合
材料は機械的性質も良好なことが分かった。従って、実
施例の複合材料は、電磁波シールド材に限らず、コイル
の特徴をいかした衝撃吸収材としても有効である。
【0022】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明はこのような実施例に何等限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々なる
態様で実施し得ることは勿論である。例えば、図3に示
した様な装置において、コイル状の炭素繊維片5を形成
した後で再熱処理を行う際に、アセチレンガスと共に塩
化金属(TiCl4 ,SiCl4 )ガスを反応管11に
注入することにより、炭素繊維片をチタナイジングやシ
リコナイジングして表面に金属コーティングのなされた
ものとし、これをシリコーンエラストマーなどに混入す
ることとしてもよい。
【0023】
【発明の効果】以上詳記したように、本発明の電磁波シ
ールド複合材料は、粒子状の導電物質の混入ではなく、
コイル状の炭素繊維片の混入により形成されるものであ
るから、単なる生地の電気抵抗率の低下によるのではな
く、電磁誘導作用に基づいて電磁波エネルギを吸収する
ものである。従って、電磁波シールド性能が高い。
【0024】また、粒状物の混入ではないことから、熱
可塑性樹脂との組合せによる構成でも機械的性質の劣化
等を起こさない。この結果、良好な電磁波シールド性能
を奏すると共に、機械的性質の良好な電磁波シールド複
合材料を提供することができる。
【0025】また、腐食の問題もないことからインテリ
ジェントビルの外壁材などにも有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の電磁波シールド複合材料の構成を例
示する概念図である。
【図2】 本発明による電磁波シールド作用を示した説
明図である。
【図3】 実施例における炭素繊維製造装置の概略構成
図である。
【符号の説明】
1・・・電磁波シールド複合材料、3・・・低導電率の
生地、5・・・コイル状の炭素繊維片、11・・・反応
管、13・・・加熱ヒータ、15・・・金属基板、17
・・・入口、19・・・出口。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−150099(JP,A) 特開 平3−104927(JP,A) 特開 昭61−225319(JP,A) 実開 昭63−147900(JP,U) 特表 平4−507477(JP,A) 米国特許4948922(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05K 9/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 低導電率の生地中に、線径0.1〜1μ
    m,コイル径1〜30μm,コイル長0.1〜5mmの
    コイル状の炭素繊維片を、重量比20〜60%の割合で
    方向性なく複数分散担持させた電磁波シールド複合材
    料。
  2. 【請求項2】 前記コイル状の炭素繊維片が、チタナイ
    ジングされた炭化チタン繊維、または、シリコナイジン
    グされた炭化ケイ素繊維からなる請求項1に記載の電磁
    波シールド複合材料。
JP3175570A 1991-07-16 1991-07-16 電磁波シールド複合材料 Expired - Lifetime JP3011378B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3175570A JP3011378B2 (ja) 1991-07-16 1991-07-16 電磁波シールド複合材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3175570A JP3011378B2 (ja) 1991-07-16 1991-07-16 電磁波シールド複合材料

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0521984A JPH0521984A (ja) 1993-01-29
JP3011378B2 true JP3011378B2 (ja) 2000-02-21

Family

ID=15998395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3175570A Expired - Lifetime JP3011378B2 (ja) 1991-07-16 1991-07-16 電磁波シールド複合材料

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3011378B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8040712B2 (en) 2007-12-17 2011-10-18 Hitachi, Ltd. Information memory device and memory medium
US8422350B2 (en) 2008-10-30 2013-04-16 Hitachi, Ltd. Information processor device and storage medium
US8982682B2 (en) 2009-12-28 2015-03-17 Hitachi, Ltd. Information processing system

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11307974A (ja) * 1998-04-27 1999-11-05 Sony Corp 電磁波シールド装置と電磁波シールド方法
JP2007009090A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Jfe Techno Research Corp 導電性プラスチック材
JP2007121238A (ja) * 2005-10-31 2007-05-17 Gifu Univ 電波の可視化装置
JP2010123645A (ja) * 2008-11-18 2010-06-03 Jinko Cho 電磁波防止用の微粒子材料
CN115537972B (zh) * 2022-11-04 2023-09-19 南开大学 一种机械联锁的高性能碳化钛复合导电纤维的制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8040712B2 (en) 2007-12-17 2011-10-18 Hitachi, Ltd. Information memory device and memory medium
US8422350B2 (en) 2008-10-30 2013-04-16 Hitachi, Ltd. Information processor device and storage medium
US8982682B2 (en) 2009-12-28 2015-03-17 Hitachi, Ltd. Information processing system

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0521984A (ja) 1993-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chung Materials for electromagnetic interference shielding
Pan et al. Shape anisotropic Fe 3 O 4 nanotubes for efficient microwave absorption
Meng et al. Graphene-based microwave absorbing composites: A review and prospective
WO2019109726A1 (zh) 电磁屏蔽填料、包含其的电磁屏蔽涂料及其制备方法和应用
US20100059243A1 (en) Anti-electromagnetic interference material arrangement
JP3011378B2 (ja) 電磁波シールド複合材料
CN106010196B (zh) 一种石墨烯型防辐射涂料
Merizgui et al. Electromagnetic shielding behavior of epoxy multi‐hybrid composites comprises of E‐glass fiber, Ag nanoparticle, and Ni nanosheet: a novel approach
Bhingardive et al. Polyvinylidene fluoride based lightweight and corrosion resistant electromagnetic shielding materials
Logesh et al. Tunable microwave absorption performance of carbon fiber-reinforced reaction bonded silicon nitride composites
Wang et al. Enhanced microwave absorbing properties and heat resistance of carbonyl iron by electroless plating Co
CN108034313A (zh) 一种电磁屏蔽涂料及其制备方法和应用
Ma et al. Enhanced microwave absorption properties of Fe-doped SiOC ceramics by the magnetic-dielectric loss properties
Joseph et al. Materials for potential EMI shielding applications: processing, properties and current trends
Wei et al. In-situ grown CNTs decorated SiCNWs for enhancing electromagnetic wave absorption efficiency
CN107887060A (zh) 数据中心电源用石墨烯‑铜复合芯轻型耐火软电缆
Ul Hassan et al. Ceramic based multi walled carbon nanotubes composites for highly efficient electromagnetic interference shielding
CN100494264C (zh) 纳米复合吸波橡胶材料及其产品的制备方法
Ji et al. Ultralight broadband microwave-absorbing materials based on the short fibers of glass-coated amorphous magnetic microwires
Kang et al. Enhancement of shielding effectiveness for electromagnetic wave radiation using carbon nanocoil-carbon microcoil hybrid materials
GB2463017A (en) Anti-electromagnetic interference material arrangement
Zhou et al. Polymer‐derived Fe x Si y/SiC@ SiOC ceramic nanocomposites with tunable microwave absorption behavior
Li et al. Facile fabrication of novel high-performance electromagnetic interference shielding nickel foam
CN114316577A (zh) 吸波聚酰胺复合材料及其制备方法
CN1727401A (zh) 一种纳米吸波塑料材料及其产品的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081210

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081210

Year of fee payment: 9

S631 Written request for registration of reclamation of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313632

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081210

Year of fee payment: 9

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091210

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091210

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101210

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111210

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111210

Year of fee payment: 12