JP7493693B1 - 近傍界用ノイズ抑制シート - Google Patents
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Abstract
Description
(i):前記扁平状の合金粉末は、mass%で、Fe100-x-ySixAly(但し、12.2≦x+y≦17.8、8.0≦x≦11.2、4.2≦y≦6.6)で表される組成を有する。
(ii):近傍界用ノイズ抑制シートのX線回折において、Fe-Si-Alの(400)面のピーク、(422)面のピーク及び(111)面のピークが存在し、かつ、Fe-Si-Alの(400)面のピーク強度P(400)、(422)面のピーク強度P(422)、及び(111)面のピーク強度P(111)が、下式(a)及び下式(b):
P(400)>P(422) ・・・(a)
P(400)>P(111) ・・・(b)
の関係にある。
(iii):近傍界用ノイズ抑制シートをサイズ100mm×50mm、厚みt(mm)とした試験片について、IEC62333-2規格に基づき、0.1~6GHzの周波数において内部減結合率Rdaを測定したときに、Rdaのピーク周波数f(GHz)と、厚みt(mm)とが、下式(A):
f≧-0.45ln(t)+0.1 ・・・(A)
の関係にある。
を全て満たす、ことを特徴とする、近傍界用ノイズ抑制シート。
本発明の一実施形態に係る近傍界用ノイズ抑制シート(以下、「本実施形態のシート」と称することがある)は、基材と、前記基材中に担持された扁平状の合金粉末と、前記基材中に分散した1種又は2種以上の添加剤と、を含む近傍界用ノイズ抑制シートであって、下記要件(i)、要件(ii)及び要件(iii)を全て満たす、ことを特徴とする:
(i):前記扁平状の合金粉末は、mass%で、Fe100-x-ySixAly(但し、12.2≦x+y≦17.8、8.0≦x≦11.2、4.2≦y≦6.6)で表される組成を有する。
(ii):近傍界用ノイズ抑制シートのX線回折において、Fe-Si-Alの(400)面のピーク、(422)面のピーク及び(111)面のピークが存在し、かつ、Fe-Si-Alの(400)面のピーク強度P(400)、(422)面のピーク強度P(422)、及び(111)面のピーク強度P(111)が、下式(a)及び下式(b):
P(400)>P(422) ・・・(a)
P(400)>P(111) ・・・(b)
の関係にある。
(iii):近傍界用ノイズ抑制シートをサイズ100mm×50mm、厚みt(mm)とした試験片について、IEC62333-2規格に基づき、0.1~6GHzの周波数において内部減結合率Rdaを測定したときに、Rdaのピーク周波数f(GHz)と、厚みt(mm)とが、下式(A):
f≧-0.45ln(t)+0.1 ・・・(A)
の関係にある。
なお、本明細書において、扁平状の合金粉末の平均粒径は、粒度分布測定器を用いて測定することができる。また、扁平状の合金粉末の平均粒径は、製造品としてのノイズ抑制シートから測定することもでき、その場合においては、ノイズ抑制シートの断面を走査型電子顕微鏡によって観察した観察像における、任意の20個以上の合金粉末の長手方向の長さの平均値と定義する。
なお、本明細書において「ピークが存在する」とは、X線回折の測定結果からベースラインを取り、かかるベースラインに基づき最も高いピークのピーク強度を100としたときに、1以上の強度が確認され且つ半値幅が2θ=5°以下であることを指すものとする。
また、本明細書において、X線回折は、測定範囲は2θ=10°~100°と広くし、また、測定値の精度を高めるためにも、走査速度は1°/分以下と遅くし、サンプリング間隔は0.01°以下と小さくして、一定速度で連続的に測定を行うこととする。
P(400)>P(422) ・・・(a)
P(400)>P(111) ・・・(b)
の関係にある(要件(ii))。換言すると、本実施形態のシートは、ピーク強度P(400)に対するピーク強度P(422)の比率(P(422)/P(400))が、1.00未満であり、ピーク強度P(400)に対するピーク強度P(111)の比(P(111)/P(400))が、1.00未満である。この場合、内部減結合率Rdaのピーク強度自体が十分に大きくなり、ひいてはノイズ抑制効果自体をより高めることができる。
f≧-0.45ln(t)+0.1 ・・・(A)
の関係にある(要件(iii))。
なお、lnは自然対数であり、logeと同義である。
f≦-0.95ln(t)+0.25 ・・・(B)
の関係にあることが好ましい。この場合、ノイズ抑制シートとして所望される性能を十分に発揮することができる。
f≧-0.50ln(t)+0.1 ・・・(C)
の関係にあることが好ましい。
原料として、mass%で、Fe100-x-ySixAly(但し、12.2≦x+y≦17.8、8.0≦x≦11.2、4.2≦y≦6.6)で表される組成を有するFe-Si-Al合金粉末を準備する準備工程、
上記Fe-Si-Al合金粉末を湿式にて扁平加工して、扁平状の合金粉末を得る加工工程、
上記扁平状の合金粉末と、有機材料からなる基材と、添加剤とを混合し、混合物を得る混合工程、及び
上記混合物を、磁場環境下でシート状に成形し(磁場成形)、近傍界用ノイズ抑制シートを得る成形工程、を含む。かかる製造方法により、上述した本実施形態のシートを製造することができる。
原料として、Fe含有量が84.8mass%、Si含有量が9.65mass%、Al含有量が5.55mass%であり、平均粒径が8.62μmであるFe-Si-Al合金粉末を用いた。この原料を、IPA(イソプロピルアルコール)を溶媒として、厚み1μm以下となるように湿式にて扁平加工して、平均粒径59.2μmの扁平状の合金粉末(Fe-Si-Al合金粉末)を得た。次いで、この扁平状の合金粉末を大気中で80℃のオーブン中で乾燥させた後、扁平加工時の応力除去のため、熱処理を実施した。次に、基材としてのアクリルゴム、及び有機溶媒としてのトルエンに対し、扁平状の合金粉末を、最終的にターゲットとする充填量となるような量だけ添加し、ボールミルによる混錬を実施し、スラリーを作製した。また、このスラリーには、扁平状の合金粉末100質量部対比で、老化防止剤としての4,4’-ビス(α,α-ジメチルベンジル)ジフェニルアミン1.0質量部、及び、シランカップリング剤としての3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン5.0質量部を添加した。十分な混錬を行った後、スラリーを真空脱泡し、スラリー粘度が9,000cPとなるまで有機溶媒を揮発させた。次いで、磁場中で、ドクターブレードにてシート状に成形し(磁場成形)、扁平状の合金粉末を配向させた。このとき、磁場成形時に用いた磁石の磁束密度を100mTとし、成形速度を1.0m/sとした。その後、150℃下でプレスを施すことでより高密度化し、シートを作製した。なお、プレス後のシートにおける扁平状の合金粉末の充填量は、42vol%であった。
スラリー粘度が10,000cPとなるまで有機溶媒を揮発させたこと、及び、シートにおける扁平状の合金粉末の充填量が54vol%となるような量だけ扁平状の合金粉末を添加したこと以外は、実施例1と同じ条件として、シートを作製した。
スラリー粘度が8,000cPとなるまで有機溶媒を揮発させたこと、及び、磁場成形時における成形速度を0.1m/sとしたこと以外は、実施例1と同じ条件として、シートを作製した。
シートにおける扁平状の合金粉末の充填量が26vol%となるような量だけ扁平状の合金粉末を添加したこと、及び、磁場成形時に用いた磁石の磁束密度を300mTとし、成形速度を5.0m/sとしたこと以外は、実施例2と同じ条件として、シートを作製した。
原料として、Fe含有量が85.05mass%、Si含有量が9.42mass%、Al含有量が5.53mass%であり、平均粒径が9.13μmであるFe-Si-Al合金粉末を用いた。この原料を、IPAを溶媒として、厚み1μm以下となるように湿式にて扁平加工して、平均粒径67.3μmの扁平状の合金粉末(Fe-Si-Al合金粉末)を得た。次いで、この扁平状の合金粉末を用いたこと、及び、スラリー粘度が8,500cPとなるまで有機溶媒を揮発させたこと以外は、実施例1と同じ条件として、シートを作製した。
スラリー粘度が3,000cPとなるまで有機溶媒を揮発させたこと、及び、磁場成形時に用いた磁石の磁束密度を150mTとしたこと以外は、実施例5と同じ条件として、シートを作製した。
スラリー粘度が8,000cPとなるまで有機溶媒を揮発させたこと、及び、磁場成形時に用いた磁石の磁束密度を300mTとし、成形速度を5.0m/sとしたこと以外は、実施例5と同じ条件として、シートを作製した。
スラリー粘度が8,000cPとなるまで有機溶媒を揮発させたこと、及び、シートにおける扁平状の合金粉末の充填量が26vol%となるような量だけ扁平状の合金粉末を添加したこと以外は、実施例5と同じ条件として、シートを作製した。
シートにおける扁平状の合金粉末の充填量が54vol%となるような量だけ扁平状の合金粉末を添加したこと、磁場成形時における成形速度を10.0m/sとしたこと、及び、スラリー粘度が10,000cPとなるまで有機溶媒を揮発させたこと以外は、実施例5と同じ条件として、シートを作製した。
原料として、Fe含有量が84.0mass%、Si含有量が10.86mass%、Al含有量が5.14mass%であり、平均粒径が9.54μmであるFe-Si-Al合金粉末を用いた。この原料を、IPAを溶媒として、厚み1μm以下となるように湿式にて扁平加工して、平均粒径36.4μmの扁平状の合金粉末(Fe-Si-Al合金粉末)を得た。次いで、この扁平状の合金粉末を用いたこと、スラリー粘度が30,000cPとなるまで有機溶媒を揮発させたこと、及び、磁場成形時に用いた磁石の磁束密度を50mTとしたこと以外は、実施例1と同じ条件として、シートを作製した。
原料として、Fe含有量が78.39mass%、Si含有量が16.00mass%、Al含有量が5.61mass%であり、平均粒径が8.87μmであるFe-Si-Al合金粉末を用いた。この原料を、IPAを溶媒として、厚み1μm以下となるように湿式にて扁平加工して、平均粒径57.4μmの扁平状の合金粉末(Fe-Si-Al合金粉末)を得た。次いで、この扁平状の合金粉末を用いたこと、及び、スラリー粘度が10,000cPとなるまで有機溶媒を揮発させたこと以外は、実施例1と同じ条件として、シートを作製した。
原料として、Fe含有量が75.48mass%、Si含有量が15.60mass%、Al含有量が8.92mass%であるFe-Si-Al合金粉末を用いた。この原料を、IPAを溶媒として、厚み1μm以下となるように湿式にて扁平加工して、平均粒径57.4μmの扁平状の合金粉末(Fe-Si-Al合金粉末)を得た。次いで、この扁平状の合金粉末を用いたこと、及び、シートにおける扁平状の合金粉末の充填量が15vol%となるような量だけ扁平状の合金粉末を添加したこと以外は、比較例1と同じ条件として、シートを作製した。
原料として、Fe含有量が87.68mass%、Si含有量が10.23mass%、Al含有量が2.09mass%であり、平均粒径が8.96μmであるFe-Si-Al合金粉末を用いた。この原料を、IPAを溶媒として、厚み1μm以下となるように湿式にて扁平加工して、平均粒径63.9μmの扁平状の合金粉末(Fe-Si-Al合金粉末)を得た。次いで、この扁平状の合金粉末を用いたこと以外は、比較例2と同じ条件として、シートを作製した。
実施例1の扁平状の合金粉末をふるいにかけ、平均粒径101.5μmの扁平状の合金粉末(Fe-Si-Al合金粉末)を得た。次いで、この扁平状の合金粉末を用いたこと、シートにおける扁平状の合金粉末の充填量が15vol%となるような量だけ扁平状の合金粉末を添加したこと、スラリー粘度が50,000cPとなるまで有機溶媒を揮発させたこと、及び、磁場成形時における成形速度を10.0m/sとしたこと以外は、実施例1と同じ条件として、シートを作製した。
実施例1の扁平状の合金粉末をふるいにかけ、平均粒径62.6μmの扁平状の合金粉末(Fe-Si-Al合金粉末)を得た。次いで、この扁平状の合金粉末を用いたこと、スラリー粘度が10,000cPとなるまで有機溶媒を揮発させたこと、及び、磁場成形時に用いた磁石の磁束密度を30mTとし、成形速度を10.0m/sとしたこと以外は、実施例1と同じ条件として、シートを作製した。
スラリー粘度が35,000cPとなるまで有機溶媒を揮発させたこと、及び、磁場成形時における成形速度を1.0m/sとしたこと以外は、比較例4と同じ条件として、シートを作製した。
シートにおける扁平状の合金粉末の充填量が80vol%となるような量だけ扁平状の合金粉末を添加したこと以外は、比較例6と同じ条件として、シートを作製した。
シートにおける扁平状の合金粉末の充填量が80vol%となるような量だけ扁平状の合金粉末を添加したこと、スラリー粘度が50,000cPとなるまで有機溶媒を揮発させたこと、及び、磁場成形時に用いた磁石の磁束密度を300mTとしたこと以外は、実施例1と同じ条件として、シートを作製した。
実施例1の扁平状の合金粉末をふるいにかけ、平均粒径19.2μmの扁平状の合金粉末(Fe-Si-Al合金粉末)を得た。次いで、この扁平状の合金粉末を用いたこと、スラリー粘度が10,000cPとなるまで有機溶媒を揮発させたこと、及び、磁場成形時に用いた磁石の磁束密度を10mTとし、成形速度を10.0m/sとしたこと以外は、実施例1と同じ条件として、シートを作製した。
スラリー粘度が50,000cPとなるまで有機溶媒を揮発させたこと、及び、磁場成形時に用いた磁石の磁束密度を30mTとし、成形速度を1.0m/sとしたこと以外は、比較例9と同じ条件として、シートを作製した。
各例のシートを矩形状に切り出した測定サンプルの面方向を測定対象とし、X線回折装置(株式会社リガク製、「Smart-Lab」)を用い、集中方式の光学系でX線回折の測定を行った。この際、測定範囲は2θ=10°~100°、走査速度は1°/分以下、サンプリング間隔は0.01°以下として、一定速度の連続測定を行った。X線回折の測定結果から、(111)面、(400)面、及び(422)面にそれぞれピークが存在するか否か、確認を行った。更に、(111)面、(400)面、及び(422)面にそれぞれピークが存在する場合において、(400)面のピーク強度P(400)を100としたときの(111)面のピーク強度P(111)の比(P(111)/P(400))を求めた。同様に、(400)面のピーク強度P(400)を100としたときの(422)面のピーク強度P(422)の比(P(422)/P(400))を求めた。結果を表1に示す。なお、参考までに、図1に、実施例1及び比較例9のシートのX線回折の測定結果を示す。
各例のシートについて、抵抗計(三菱アナリテック社製「ハイレスタ-UX MCP-HT800」)により、二重リングプローブを使用して、表面抵抗を測定した。結果を表1に示す。
表1に示す厚みt(mm)を有する各例のシートについて、サイズ100mm×50mmの試験片とし、かかる試験片について、IEC62333-2規格に基づき、0.1~6GHzの周波数において内部減結合率Rdaを測定した。横軸を周波数、縦軸を内部減結合率Rdaとしたプロットにおいて、Rdaがマイナス方向にピークとなっている箇所の周波数(ピーク周波数f(GHz))を読み取った。更に、各例において、ピーク周波数f(GHz)と厚みt(mm)とが、上述した式(A)を満たすか否かを確認した。これらの結果を表1に示す。なお、参考までに、図2に、各例におけるシートの厚みt(mm)とピーク周波数f(GHz)とに関するプロットを、式(A)の境界線とともに示す。
Claims (9)
- 基材と、前記基材中に担持された扁平状の合金粉末と、前記基材中に分散した1種又は2種以上の添加剤と、を含む近傍界用ノイズ抑制シートであって、下記要件(i)、要件(ii)及び要件(iii):
(i):前記扁平状の合金粉末は、mass%で、Fe100-x-ySixAly(但し、12.2≦x+y≦17.8、8.0≦x≦11.2、4.2≦y≦6.6)で表される組成を有する。
(ii):近傍界用ノイズ抑制シートのX線回折において、Fe-Si-Alの(400)面のピーク、(422)面のピーク及び(111)面のピークが存在し、かつ、Fe-Si-Alの(400)面のピーク強度P(400)、(422)面のピーク強度P(422)、及び(111)面のピーク強度P(111)が、下式(a)及び下式(b):
P(400)>P(422) ・・・(a)
P(400)>P(111) ・・・(b)
の関係にある。
(iii):近傍界用ノイズ抑制シートをサイズ100mm×50mm、厚みt(mm)とした試験片について、IEC62333-2規格に基づき、0.1~6GHzの周波数において内部減結合率Rdaを測定したときに、Rdaのピーク周波数f(GHz)と、厚みt(mm)とが、下式(A):
f≧-0.45ln(t)+0.1 ・・・(A)
の関係にある。
を全て満たす、ことを特徴とする、近傍界用ノイズ抑制シート。 - 前記X線回折において、Fe-Si-Alの(400)面のピーク強度P(400)を100としたときの(422)面のピーク強度P(422)の比が、40以上85以下である、請求項1に記載の近傍界用ノイズ抑制シート。
- 前記X線回折において、Fe-Si-Alの(400)面のピーク強度P(400)を100としたときの(111)面のピーク強度P(111)の比が、30以上90以下である、請求項1又は2に記載の近傍界用ノイズ抑制シート。
- 前記添加剤として芳香族アミン系老化防止剤を含み、該芳香族アミン系老化防止剤の含有量が、前記扁平状の合金粉末100質量部に対して0.5質量部以上10質量部以下である、請求項1又は2に記載の近傍界用ノイズ抑制シート。
- 前記添加剤としてシランカップリング剤を含み、該シランカップリング剤の含有量が、前記扁平状の合金粉末100質量部に対して1質量部以上10質量部以下である、請求項1又は2に記載の近傍界用ノイズ抑制シート。
- 前記添加剤として非ハロゲン系難燃剤を含み、該非ハロゲン系難燃剤の含有量が、前記扁平状の合金粉末100質量部に対して20質量部以下である、請求項1又は2に記載の近傍界用ノイズ抑制シート。
- 厚みが0.050mm以上0.500mm未満である、請求項1又は2に記載の近傍界用ノイズ抑制シート。
- 前記扁平状の合金粉末の充填量が25vol%以上55vol%以下である、請求項1又は2に記載の近傍界用ノイズ抑制シート。
- 前記扁平状の合金粉末の平均粒径が30μm以上80μm以下である、請求項1又は2に記載の近傍界用ノイズ抑制シート。
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