JPH06263561A

JPH06263561A - 多孔質フェライト電波吸収体

Info

Publication number: JPH06263561A
Application number: JP7286793A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kawamoto; 博河本; Yukio Toda; 幸生戸田; Toyohito Ito; 豊人伊藤; Akihiko Sugawa; 秋彦須川; Toshikatsu Hayashi; 利勝林
Original assignee: Riken Corp
Current assignee: Riken Corp
Priority date: 1993-03-09
Filing date: 1993-03-09
Publication date: 1994-09-20

Abstract

(57)【要約】（修正有）【構成】下記のシリケートスラリーとアルミネートス
ラリーとを混合し、発泡、ゲル化後、ソーダ分を除去し
て、乾燥、焼成することによりえられる多孔質フェライ
トを使用する多孔質フェライト電波吸収体。シリケート
スラリーは、ケイ酸ソーダ１０〜３０％，フェライト微
粉末６５〜７５％，界面活性剤0.０５〜0.１５％，アル
ミニウム粉末0.１〜0.５％及び水約５〜２５％；アルミ
ネートスラリーは、アルミン酸ソーダ１０〜３０％，フ
ェライト微粉末６５〜７５％，界面活性剤0.０５〜0.１
５％，及び水約５〜２５％（いずれも重量％）よりな
る。【効果】えられた多孔質フェライト電波吸収体は、細
孔径及び空孔率が成形体全域に、均一に制御されている
ので、高周波域での電波吸収効果が改善され、強度が高
く、不燃性である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多孔質フェライト電波吸
収体、更に詳しくは空孔率が高く、均一な気孔径を有
し、成形性に優れた不燃性の多孔質フェライト電波吸収
体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電波吸収体は、磁気損失を利用したフェ
ライトや、誘電損失を持つカーボンなどをウレタンなど
に含浸させ、ピラミッド状に加工したもの（以下カーボ
ン含浸タイプと記す）などが製品化されている。その電
波吸収性を利用して電波の反射がない電波暗室などに応
用されている。最近では、フェライトのみを利用した簡
易電波暗室が作られているが、一般的には、フェライト
とカーボン含浸タイプとを組合わせた電波吸収体が電波
暗室用として使用されている。このカーボン含浸タイプ
は、ウレタンをピラミッド型に成型しているため、長年
使用すると、先端がたれて変形する、簡単に燃えるなど
の問題がある。また耐熱性を増すために難燃材を塗布し
ているが、経時変化が大きく数年で交換の必要がある。

【０００３】電波暗室は、電子機器等から放射される電
磁波ノイズを測定する半無響室と、電子機器等の耐ノイ
ズ性を試験する全無響室とに大別される。耐ノイズ性試
験では、高電界をかけるため発熱すると云う問題があ
り、電波吸収体が不燃であることが大変重要となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような電波吸収体
の問題点を解消し、高電界をかけても、その発熱によっ
て影響をうけない不燃性で耐久性を有する電波吸収体を
提供することを、本発明は課題としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び作用】前記の課題を解
決するため種々検討した結果、均一な空孔径を有し、か
つ空孔を高率に含有する多孔質フェライトが、課題を解
決することを認めた。

【０００６】すなわち、本発明は、ケイ酸ソーダ、フェ
ライト微粉末、界面活性剤及び金属アルミニウム粉末を
主成分とするシリケートスラリーと、アルミン酸ソー
ダ、フェライト微粉末及び界面活性剤を主成分とするア
ルミネートスラリーとを混合し、攪拌することにより発
泡・ゲル化させて多孔質ヒドロゲル体を作成し、その多
孔質ヒドロゲル体から、ソーダ分をリーチング処理によ
って除去した後、乾燥、焼成することにより得られる多
孔質フェライトを、電波吸収体として使用するものであ
る。本発明に使用する多孔質フェライト電波吸収体は、
以下のようにして製造される。

【０００７】（１）シリケートスラリーシリケートスラリー中に添加するフェライト微粉末とし
ては、どのようなフェライトでも使用でき、例えば、Ni
-Zn 系、Ni-Zn-Cu系、Mn-Zn 系などを使用できるが、フ
ェライト微粉末の平均粒径は１〜５０μｍ程度が好まし
いと云える。

【０００８】界面活性剤を使用することにより、成型体
の全域にわたり、均一な独立気泡を有する多孔質フェラ
イトの製造が可能となる。このような作用を有する界面
活性剤として、ポリジメチルシロキサン、アミノシラ
ン、アクリルシラン等があげられる。

【０００９】アルミニウム粉末は、アルミネートスラリ
ーとの混合の際、反応により発泡、細孔を生じさせるた
め添加される。この際形成される細孔の径は、アルミニ
ウム粉末の表面積に反比例する。従って、アルミニウム
粉末の表面積は、0.０５〜1.５m²／ｇであることが好ま
しい。表面積が0.０５m²／ｇ未満であると、発泡が不十
分で気泡率が上がらず、また1.５m²／ｇを越えると、発
泡が激しく均一な細孔構造をえることが困難となる。

【００１０】水は、シリケートスラリー中の固形分（フ
ェライト微粉末＋ケイ酸＋ケイ酸ソーダ中の固形分含
量）が、約７５〜９０重量％になるように添加するのが
好ましい。

【００１１】（２）アルミネートスラリーアルミネートスラリー中のフェライト微粉末及び界面活
性剤は、シリケートスラリー中のもとと同じである。ま
た水は、アルミネートスラリー中の固形分（フェライト
微粉末＋アルミン酸ソーダ中の固形分含量）が約７５〜
９０重量％となるように添加するのが好ましい。

【００１２】上記シリケートスラリーとアルミネートス
ラリーは、それぞれエアダイヤフラムポンプ等を用い
て、１４〜１６時間循環させ、分散性が良く気泡の混入
のないスラリーとする。

【００１３】（３）各成分の組成比上記組成のシリケートスラリー及びアルミネートスラリ
ーは、以下の組成（固形分基準）を有するよう調製され
る。

【００１４】シリケートスラリーケイ酸ソーダ１０〜３０重量％フェライト微粉末６５〜７５重量％界面活性剤 0.０５〜0.１５重量％アルミニウム粉末 0.１〜0.５重量％水約５〜２５重量％

【００１５】アルミネートスラリーアルミン酸ソーダ１０〜３０重量％フェライト微粉末６５〜７５重量％界面活性剤 0.０５〜0.１５重量％水約５〜２５重量％

【００１６】前記のシリケートスラリーとアルミネート
スラリーとを混合、攪拌して使用する。シリケートスラ
リー／アルミネートスラリーの混合比は、一般に１／0.
６〜１／1.６の範囲であり、好ましくは、混合物の組成
が、ケイ酸ソーダ５〜２０重量％アルミン酸ソーダ５〜２０重量％フェライト微粉末６５〜７５重量％界面活性剤 0.０５〜0.１５重量％アルミニウム粉末 0.０４〜0.３重量％水約５〜２５重量％になるよう混合するのが良い。

【００１７】混合物中において、ケイ酸ソーダの含有量
が５重量％未満であると、フェライト微粉末同志の接着
が不充分となり、また２０重量％を越えると焼結時の収
縮が激しく、細孔の形状維持が困難となる。

【００１８】フェライト微粉末の含有量が、６５重量％
未満であると、ゲル強度が不十分で、取り扱いが困難と
なり、７５重量％を越えると、粘度が急激に上昇し、成
型性がわるくなる。

【００１９】さらに、界面活性剤の含有量が、0.０５重
量％未満であると、成型体全体にわたって均一な構造を
形成することが困難となり、又0.１５重量％を越える
と、細孔同志が連続する開気孔が形成される。この範囲
では、成形体の細孔径は、界面活性剤の添加量に反比例
する。

【００２０】アルミニウム粉末の含有量が、0.０４重量
％未満であると、発泡速度が遅く、スラリーのゲル化前
に十分な気孔率をえることができない。また0.３重量％
を越えると発泡速度が速く、均一な細孔構造を制御する
ことが困難となる。

【００２１】シリケートスラリーとアルミネートスラリ
ーとの混合比に関しては、両者の固形分重量比で１／0.
６〜１／1.６の範囲とする。アルミネートスラリーの混
合比が0.６未満であると、ゲル化速度が速く、成形が困
難であり、又十分な気孔率がえられない。逆にアルミネ
ートスラリーの混合比が1.６を越えると、ゲル化速度が
遅く、生産性が低く、また十分なゲル強度がえられな
い。

【００２２】（４）鋳込み、固化。以上のように、シリケートスラリーにのみアルミニウム
粉末を添加し、攪拌した後、アルミネートスラリーと混
合攪拌し、所望のキャビテイー形状を有する鋳型に流し
込む。これにより、発泡、ゲル化反応が進行し、多孔質
のヒドロゲルがえられる。この時、形成される細孔の径
は、混合するシリケートスラリー／アルミネートスラリ
ーの重量比に比例する。シリケートスラリーとアルミネ
ートスラリーとの混合比は、上述の通り、両者の固形分
重量比で、１／0.６〜１／1.６の範囲にある。

【００２３】なお、発泡、ゲル化にプラスチックの鋳型
を使用することができる。このため、成形品の形状の自
由度が大きく、大型品の成形も可能である。

【００２４】成形工程において、鋳型に離型剤を塗布す
ることにより、得られる成形体の表面をメンブレン構造
にすることができる。離型剤としては、グリセリン、
水、界面活性剤からなるものを使用することができる。

【００２５】（５）リーチング処理上記の多孔質ヒドロゲルを、イオン交換水で洗浄し、過
剰のソーダ分を除去したのち、0.５〜２％（例えば、１
％）の塩化アンモニウム溶液を用いて、ヒドロゲル結合
中のナトリウムを、アンモニウムイオンでイオン交換し
て除去する。さらにイオン交換水で洗浄することによ
り、過剰の塩素イオンを除去する。

【００２６】（６）乾燥、焼成リーチング処理によりソーダ分を除去した多孔質ヒドロ
ゲルを、温風乾燥して水分を除去し、さらにオーブン乾
燥する。これにより吸着水及びアンモニウムを除去す
る。次いで、約１０００〜１５００℃の高温焼成により
多孔質フェライトをえる。

【００２７】以上の方法によりえられた本発明の多孔質
フェライト電波吸収体は、独立気泡率が８０％以上であ
り、かつ空孔率を４０〜８０％の範囲、気孔径を１００
〜８００μｍの範囲に、それぞれ均一に制御可能であ
る。

【００２８】

【作用】本発明においては、ケイ酸ソーダ、フェライト
微粉末、界面活性剤およびアルミニウム粉末を主成物と
するシリケートスラリーと、アルミン酸ソーダ、フェラ
イト微粉末及び界面活性剤を主成物とするアルミネート
スラリーとを混合し、攪拌することにより、化１、及び
化２に示すように、発泡及びゲル化が同時進行する。

【化１】

【化２】このようにして得られた多孔質ヒドロゲルから、ソーダ
分をリーチング処理により除去した後、乾燥、焼成する
と、細孔径、空孔率及び独立気泡率の制御が可能な多孔
質フェライト電波吸収体がえられる。

【００２９】シリケートスラリー及びアルミネートスラ
リー中の界面活性剤の量を制御することにより、成形体
の全領域にわたって均一な独立気泡を有する多孔質フェ
ライトが製造され、これにより高周波域での電波吸収効
果を高めることができ、また均一構造となるため高強度
のものがえられる。さらに軽量体であるため取り扱いや
すく、フェライト焼成体であるため、不燃性である。

【００３０】界面活性剤の量、アルミニウム粒末の表面
積、及びシリケートスラリーとアルミネートスラリーと
の混合比（重量比）を制御することによって、多孔質フ
ェライト電波吸収体の細孔径及び空孔率を成形体全域に
わたって、均一に制御することができる。特に空孔率
は、最大で８０％と従来品に比べて極めて高いものとす
ることができる。これによって、誘電率を下げ、高周波
域での電波吸収効果を改善することができ、また均一構
造となるため高強度のものがえられ、さらに軽量体であ
るため取り扱いやすく、フェライト焼成体であるため、
不燃性である。

【００３１】本発明を以下の実施例によりさらに詳しく
説明する。

【００３２】

【実施例１】下記表１に示す組成比（重量％）で、ケイ
酸ソーダおよびアルミン酸ソーダに各種のフェライト微
粉末と界面活性剤を加え、攪拌機で攪拌後、エアダイヤ
フラムポンプで一昼夜循環させることにより、それぞれ
比重2.３ｇ／cc、粘度４０００cps （１５℃）のスラリ
ーを得た。

【００３３】

【表１】

【００３４】シリケートスラリー中にのみ、スラリー１
０００重量％に対してアルミニウム粉末（比表面積1.３
m²／ｇ）1.５重量％を加えてよく分散させた後、アルミ
ネートスラリー／シリケートスラリーの重量比が1.２と
なるように、それぞれのスラリーを秤量し、混合攪拌
後、２００mm×２００mm×１２０mmの鋳型に流し込ん
だ。

【００３５】鋳型にはあらかじめグリセリン５０重量
％、ぬれ剤４〜６重量％および水５０重量％から成る離
型剤を塗布しておいた。鋳込み後、約１０分間で体積が
約３倍に膨張し、２００mm×２００mm×９０mmの多孔質
ヒドロゲルが得られた。

【００３６】この多孔質ヒドロゲルをイオン交換水で洗
浄し、過剰なソーダ分を除去した後、１％の塩化アンモ
ニウム水溶液で洗浄し、ヒドロゲル結合中のナトリウム
イオンをアンモニウムイオンで交換して除去し、さらに
イオン交換水で洗浄して塩素イオンを除去した。

【００３７】この多孔質ヒドロゲルを５０℃で１昼夜温
風乾燥して水分を除去した後、図１に示す温度プログラ
ムで乾燥し、吸着水及びアンモニウムを除去した。さら
に図２に示す温度プログラムで焼成した。焼成品の物性
を表２に電波吸収特性を図３に示す。

【００３８】

【表２】

【００３９】

【実施例２】アルミニウム粉末として、比表面積0.７m²
／ｇのものを用いた以外実施例１と同様にして、リーチ
ング、乾燥、焼成を行った。得られた焼成品の物性を前
記表２に、電波吸収特性を図３に示す。

【００４０】

【実施例３】実施例１において、シリケートスラリーと
アルミネートスラリーとの重量比をアルミネート／シリ
ケート＝1.５になるように混合し、得られた多孔質ヒド
ロゲルを同様にリーチング、乾燥、焼成した。得られた
焼成品の物性を前記表２に、電波吸収特性を図３に示
す。なお、いずれの実施例においても、電波吸収特性
は、図４に示したように、底面が１００mm×１００mm，
高さ１００mmの４角堆に発泡させた多孔質フェライト電
波吸収体を形成し、測定された。

【００４１】

【発明の効果】本発明による多孔質フェライト電波吸収
体は、細孔径、気孔率及び独立気泡率の制御が容易に出
来、均一の経孔径を有し、強度が強く、軽量であるため
取扱いが容易で、不燃性であるので、難燃材の塗布を必
要とせず、長期間安定に使用されえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】各実施例において行う乾燥プログラムを示すダ
イヤグラムである。

【図２】各実施例において行う焼成プログラムを示すダ
イヤグラムである。

【図３】各実施例によりえられた本願発明による多孔質
フェライト電波吸収体の電波吸収特性を示すグラフ図で
ある。

【図４】電波吸収特性測定のために使用された電波吸収
体の断面図である。

【符号の簡単な説明】

１電波２多孔質フェライト電波吸収体３金属反射板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者須川秋彦埼玉県熊谷市末広四丁目14番１号株式会社リケン熊谷事業所内 (72)発明者林利勝埼玉県熊谷市末広四丁目14番１号株式会社リケン熊谷事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケイ酸ソーダ、フェライト微粉末、界面
活性剤及び金属アルミニウム粉末を主成分とするシリケ
ートスラリーと、アルミン酸ソーダ、セラミックス微粉
末及び界面活性剤を主成分とするアルミネートスラリー
とを混合し、攪拌することにより発泡・ゲル化させて、
多孔質ヒドロゲル体を作製し、前記多孔質ヒドロゲル体
からソーダ分をリーチング処理によって除去した後、乾
燥、焼成することによりなる多孔質フェライト電波吸収
体。
【請求項２】請求項１に記載の多孔質フェライト電波
吸収体において、その全領域にわたって、独立気泡率が
８０％以上であり、かつ空孔率を４０〜８０％の範囲及
び気孔径を１００〜８００μｍの範囲で、それぞれ均一
に制御したことを特徴とする多孔質フェライト電波吸収
体。
【請求項３】請求項１に記載の多孔質フェライト電波
吸収体において、不燃性であることを特徴とする多孔質
フェライト電波吸収体。