JP3267603B2 - 電波吸収構造体 - Google Patents
電波吸収構造体Info
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- JP3267603B2 JP3267603B2 JP02486990A JP2486990A JP3267603B2 JP 3267603 B2 JP3267603 B2 JP 3267603B2 JP 02486990 A JP02486990 A JP 02486990A JP 2486990 A JP2486990 A JP 2486990A JP 3267603 B2 JP3267603 B2 JP 3267603B2
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- layer
- fiber
- radio wave
- absorbing structure
- composite material
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- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電波吸収構造体に係り、特に良好な電波吸
収性能を有するとともに、構造部材としての強度を有す
る航空機の機体や翼に使用される繊維強化複合材からな
る電波吸収構造体に関する。
収性能を有するとともに、構造部材としての強度を有す
る航空機の機体や翼に使用される繊維強化複合材からな
る電波吸収構造体に関する。
船舶、航空機、鉄塔あるいは橋梁等の構造部材の表面
には反射電波を抑制するための電波吸収体が使用されて
いる。上記電波吸収体の高周波帯域の電波に対する吸収
帯域を広域化する方法として、第１図に示したように電
波吸収体を３層構造にする方法が従来より知られてい
る。
には反射電波を抑制するための電波吸収体が使用されて
いる。上記電波吸収体の高周波帯域の電波に対する吸収
帯域を広域化する方法として、第１図に示したように電
波吸収体を３層構造にする方法が従来より知られてい
る。
第１図中、符号10は電波吸収体を示し、この電波吸収
体10は第１層11と第２層12と第３層13とから構成されて
いる。図中の矢印は到来電波の入射方向を示している。
体10は第１層11と第２層12と第３層13とから構成されて
いる。図中の矢印は到来電波の入射方向を示している。
このような３層構造の電波吸収体の各層を構成する材
料として種々のものが提案されている。たとえば、特開
昭62−248299号公報に記載されたものは、第２層12にシ
リコンガムとカーボンブラックを特定の比率で分散混入
したものが使用されている。また、特開昭59−169181号
公報には、第１層11と第２層12に誘電性物質や導電性物
質を母材（マトリックス）中に混合分散させたものを使
用することが開示されている。さらに、特開昭62−1835
99号公報には、第１層11と第２層12のそれぞれに特定の
誘電率を有する材料を用いることが記載されている。
料として種々のものが提案されている。たとえば、特開
昭62−248299号公報に記載されたものは、第２層12にシ
リコンガムとカーボンブラックを特定の比率で分散混入
したものが使用されている。また、特開昭59−169181号
公報には、第１層11と第２層12に誘電性物質や導電性物
質を母材（マトリックス）中に混合分散させたものを使
用することが開示されている。さらに、特開昭62−1835
99号公報には、第１層11と第２層12のそれぞれに特定の
誘電率を有する材料を用いることが記載されている。
しかしながら、上述の特開昭62−248299号公報や特開
昭59−169181号公報に記載されている電波吸収体は、単
にシリコンゴムからなる層やシリコンゴムに誘電性物質
を混入した層が含まれているために、構造強度が低いと
いう問題点があった。
昭59−169181号公報に記載されている電波吸収体は、単
にシリコンゴムからなる層やシリコンゴムに誘電性物質
を混入した層が含まれているために、構造強度が低いと
いう問題点があった。
また、特開昭62−183599号公報に記載されている電波
吸収体は、特定の誘電率を有する材料を用いるので、材
料の選択が困難という問題点があった。さらに、上述の
特定の誘電率を有する第１層11と第２層12の材料が異な
る熱膨張率を有するときは、成形時に歪みが生じやすい
という問題点があった。
吸収体は、特定の誘電率を有する材料を用いるので、材
料の選択が困難という問題点があった。さらに、上述の
特定の誘電率を有する第１層11と第２層12の材料が異な
る熱膨張率を有するときは、成形時に歪みが生じやすい
という問題点があった。
さらに、従来の技術では、複合材各層の厚さの誤差を
所定の許容範囲内に抑えるために、予め各層を精度よく
製作した後に、これらを接着するという工程が不可欠で
あり、製作が複雑であるという問題点があった。
所定の許容範囲内に抑えるために、予め各層を精度よく
製作した後に、これらを接着するという工程が不可欠で
あり、製作が複雑であるという問題点があった。
そこで、本発明の目的は、上述した従来の電波吸収体
の問題点を解消し、軽量で構造部材として十分な強度を
有し、材料の選択を含めて製作が容易であり、成形時に
歪みが起きない電波吸収構造体を提供することにある。
の問題点を解消し、軽量で構造部材として十分な強度を
有し、材料の選択を含めて製作が容易であり、成形時に
歪みが起きない電波吸収構造体を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、高抵抗性を有
する一方向の炭化ケイ素繊維と樹脂とからなる繊維強化
複合材のプリプレグシートを複数枚積層してなる第１層
と、半導電性を有する一方向の炭化ケイ素繊維と樹脂と
からなる繊維強化複合材のプリプレグシートを複数枚積
層してなる第２層と、導電性を有する一方向の炭素繊維
と樹脂とからなる繊維強化複合材のプリプレグシートを
複数枚積層してなる第３層とを積層し、前記各層はプリ
プレグシートの繊維方向を異なった角度で交叉させて擬
似等方性を有するように一体に積層して成形されている
ことを特徴とするものである。
する一方向の炭化ケイ素繊維と樹脂とからなる繊維強化
複合材のプリプレグシートを複数枚積層してなる第１層
と、半導電性を有する一方向の炭化ケイ素繊維と樹脂と
からなる繊維強化複合材のプリプレグシートを複数枚積
層してなる第２層と、導電性を有する一方向の炭素繊維
と樹脂とからなる繊維強化複合材のプリプレグシートを
複数枚積層してなる第３層とを積層し、前記各層はプリ
プレグシートの繊維方向を異なった角度で交叉させて擬
似等方性を有するように一体に積層して成形されている
ことを特徴とするものである。
以下、図面を参照して本発明の構成について詳しく説
明する。
明する。
第２図は、本発明の電波吸収構造体を示した断面図で
ある。この第２図において、符号20は電波吸収構造体を
示し、この電波吸収構造体20は第１層21と第２層22と第
３層23とから構成されている。電波は図中の矢印方向か
ら入射するものとする。
ある。この第２図において、符号20は電波吸収構造体を
示し、この電波吸収構造体20は第１層21と第２層22と第
３層23とから構成されている。電波は図中の矢印方向か
ら入射するものとする。
第１層21は、比抵抗が104Ω・cm以上の高比抵抗の繊
維を一方向に引き揃えたプリプレグシートを複数枚異な
る角度で積層することによって形成されている。第２層
22は、比抵抗が10-1Ω・cm乃至102Ω・cmの半導電性の
繊維を一方向に引き揃えたプリプレグシートを複数枚異
なる角度で積層して形成されている。第３層23は、比抵
抗が10-3Ω・cm以下の導電性の繊維を一方向に引き揃え
たプリプレグシートを複数枚異なる角度で積層して形成
されている。
維を一方向に引き揃えたプリプレグシートを複数枚異な
る角度で積層することによって形成されている。第２層
22は、比抵抗が10-1Ω・cm乃至102Ω・cmの半導電性の
繊維を一方向に引き揃えたプリプレグシートを複数枚異
なる角度で積層して形成されている。第３層23は、比抵
抗が10-3Ω・cm以下の導電性の繊維を一方向に引き揃え
たプリプレグシートを複数枚異なる角度で積層して形成
されている。
前記第１層21と第２層22の繊維は同一の材料を使用す
る。前記材料としてはケイ素−炭素系繊維やケイ素−炭
素−チタン系繊維を使用することができる。
る。前記材料としてはケイ素−炭素系繊維やケイ素−炭
素−チタン系繊維を使用することができる。
前記第３層23の繊維は第１層21および第２層22の繊維
と異なる種類の任意の汎用カーボン繊維を使用すること
ができる。
と異なる種類の任意の汎用カーボン繊維を使用すること
ができる。
繊維が仮に垂直方向に引き揃えられているプリプレグ
シートを０゜のプリプレグシートとし、繊維が水平方向
のものを90゜のプリプレグシート、繊維が垂直方向から
時計回りに45゜傾いているものを45゜のプリプレグシー
ト、繊維が垂直方向から反時計回りに45゜傾いているも
のを−45゜のプリプレグシートとすれば、前記各層は０
゜と45゜と−45゜と90゜のプリプレグシートをそれぞれ
所定の枚数積層し、それぞれが擬似等方向性を有するよ
うに形成されている。
シートを０゜のプリプレグシートとし、繊維が水平方向
のものを90゜のプリプレグシート、繊維が垂直方向から
時計回りに45゜傾いているものを45゜のプリプレグシー
ト、繊維が垂直方向から反時計回りに45゜傾いているも
のを−45゜のプリプレグシートとすれば、前記各層は０
゜と45゜と−45゜と90゜のプリプレグシートをそれぞれ
所定の枚数積層し、それぞれが擬似等方向性を有するよ
うに形成されている。
以下に実施例を挙げる。
実施例１ 第１層21の繊維として比抵抗106Ω・cmの炭化ケイ素
繊維を使用し、第２層22の繊維として比抵抗１乃至７Ω
・cmの炭化ケイ素繊維を使用し、第３層23の繊維として
導電性炭素繊維を使用して形成した。
繊維を使用し、第２層22の繊維として比抵抗１乃至７Ω
・cmの炭化ケイ素繊維を使用し、第３層23の繊維として
導電性炭素繊維を使用して形成した。
樹脂としてはビスマレイミド系樹脂とエポキシ系樹脂
が使用された。
が使用された。
繊維体積含有率は約60％とし、エポキシ系樹脂を用い
たものは圧縮強度は61Kg/mm2、引張強度は50Kg/mm2であ
り、従来品のポリプロピレン又はシリコン樹脂を用いた
電波吸収体の強度は圧縮強度が約4.3Kg/mm2であり、引
張強度が約1.6Kg/mm2であるの対して、構造用材料とし
て十分な強度であった。
たものは圧縮強度は61Kg/mm2、引張強度は50Kg/mm2であ
り、従来品のポリプロピレン又はシリコン樹脂を用いた
電波吸収体の強度は圧縮強度が約4.3Kg/mm2であり、引
張強度が約1.6Kg/mm2であるの対して、構造用材料とし
て十分な強度であった。
電波吸収性能は第３図に示すように良好な特性を示し
た。
た。
実施例２ 第１層21は比抵抗105Ω・cmの炭化ケイ素繊維とエポ
キシ系樹脂とからなる繊維強化複合材を用いて形成し、
第２層22は比抵抗１乃至７Ω・cmの炭化ケイ素繊維とエ
ポキシ系樹脂とからなる繊維強化複合材を用いて形成
し、第３層23は導電性炭素繊維とエポキシ系樹脂とから
なる繊維強化複合材を用いて形成し各層を一体に積層し
た。
キシ系樹脂とからなる繊維強化複合材を用いて形成し、
第２層22は比抵抗１乃至７Ω・cmの炭化ケイ素繊維とエ
ポキシ系樹脂とからなる繊維強化複合材を用いて形成
し、第３層23は導電性炭素繊維とエポキシ系樹脂とから
なる繊維強化複合材を用いて形成し各層を一体に積層し
た。
この電波吸収構造体20は成形が容易であり、第４図に
示すような鋭角的な形態の部材を容易に形成することが
できた。
示すような鋭角的な形態の部材を容易に形成することが
できた。
以上説明したように、本発明によれば、電波吸収構造
体の各層を一方向の繊維と樹脂からなる繊維強化複合材
のプリプレグシートを複数枚積層して形成するために、
軽量でありながら十分な構造強度をもたせることができ
る。
体の各層を一方向の繊維と樹脂からなる繊維強化複合材
のプリプレグシートを複数枚積層して形成するために、
軽量でありながら十分な構造強度をもたせることができ
る。
また、第１層と第２層の繊維を同一のものにすること
により、同じ熱膨張率を有するために、成形時に発生す
る熱による歪みが起きない。
により、同じ熱膨張率を有するために、成形時に発生す
る熱による歪みが起きない。
さらにまた、この電波吸収構造体の各層は、薄いプリ
プレグシートを複数積層して形成されるために、各層の
厚さは積層するプリプレグシートの枚数によって正確に
確保でき、部材の鋭角的な部分における肉厚の目減りを
防止できる。
プレグシートを複数積層して形成されるために、各層の
厚さは積層するプリプレグシートの枚数によって正確に
確保でき、部材の鋭角的な部分における肉厚の目減りを
防止できる。
第１図は従来の３層構造の電波吸収体の断面図、第２図
は本発明の電波吸収構造体の断面図、第３図は本発明の
一実施例による電波吸収構造体の特性を示したグラフ、
第４図は本発明の一実施例による電波吸収構造体を用い
て形成した構造部材の斜視図である。 20……電波吸収構造体、21……第１層、22……第２層、
23……第３層。
は本発明の電波吸収構造体の断面図、第３図は本発明の
一実施例による電波吸収構造体の特性を示したグラフ、
第４図は本発明の一実施例による電波吸収構造体を用い
て形成した構造部材の斜視図である。 20……電波吸収構造体、21……第１層、22……第２層、
23……第３層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−155691（ＪＰ，Ａ) 米国特許4726980（ＵＳ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】高抵抗性を有する一方向の炭化ケイ素繊維
と樹脂とからなる繊維強化複合材のプリプレグシートを
複数枚積層してなる第１層と、半導電性を有する一方向
の炭化ケイ素繊維と樹脂とからなる繊維強化複合材のプ
リプレグシートを複数枚積層してなる第２層と、導電性
を有する一方向の炭素繊維と樹脂とからなる繊維強化複
合材のプリプレグシートを複数枚積層してなる第３層と
を積層し、前記各層はプリプレグシートの繊維方向を異
なった角度で交叉させて擬似等方性を有するように一体
に積層して成形されていることを特徴とする電波吸収構
造体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02486990A JP3267603B2 (ja) | 1990-02-03 | 1990-02-03 | 電波吸収構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02486990A JP3267603B2 (ja) | 1990-02-03 | 1990-02-03 | 電波吸収構造体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03229495A JPH03229495A (ja) | 1991-10-11 |
| JP3267603B2 true JP3267603B2 (ja) | 2002-03-18 |
Family
ID=12150215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02486990A Expired - Lifetime JP3267603B2 (ja) | 1990-02-03 | 1990-02-03 | 電波吸収構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3267603B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE59207838D1 (de) * | 1991-10-05 | 1997-02-20 | Besma Beschichtungsmassen Gmbh | Formbare Folie zum Befestigen auf einer Unterlage und Abschirmen von Strahlungen oder zum Isolieren von elektrisch leitenden Teilen |
| US9802714B2 (en) | 2010-12-03 | 2017-10-31 | The Boeing Company | Electric charge dissipation system for aircraft |
| US9840338B2 (en) | 2010-12-03 | 2017-12-12 | The Boeing Company | Electric charge dissipation system for aircraft |
| CN104039652B (zh) * | 2012-01-04 | 2018-01-12 | 波音公司 | 用于飞行器的电荷耗散系统 |
-
1990
- 1990-02-03 JP JP02486990A patent/JP3267603B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03229495A (ja) | 1991-10-11 |
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