JPH0878877A - 電磁波の吸収・遮蔽材料 - Google Patents
電磁波の吸収・遮蔽材料Info
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- JPH0878877A JPH0878877A JP20656594A JP20656594A JPH0878877A JP H0878877 A JPH0878877 A JP H0878877A JP 20656594 A JP20656594 A JP 20656594A JP 20656594 A JP20656594 A JP 20656594A JP H0878877 A JPH0878877 A JP H0878877A
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- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電磁波のシールド材などに適用される電磁波
の吸収・遮蔽材料に関する。 【構成】 誘電率の大きい固体粉末（例えばカーボンブ
ラック、微粉炭などの炭素系粉末）と該固体粉末に混合
された水分とを含有する電磁波の吸収・遮蔽材料。
の吸収・遮蔽材料に関する。 【構成】 誘電率の大きい固体粉末（例えばカーボンブ
ラック、微粉炭などの炭素系粉末）と該固体粉末に混合
された水分とを含有する電磁波の吸収・遮蔽材料。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電磁波のシールド材など
に適用される電磁波の吸収・遮蔽材料に関する。
に適用される電磁波の吸収・遮蔽材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来はマイクロ波領域（数Ｇ〜数百ＧＨ
ｚ）の電磁波の吸収材として、最も高効率で実用的に使
用可能な唯一の材料は水であり、その比誘電率は常温で
８０前後である。水は比重が大きく液体であるため、取
扱が困難であるという問題も存在する。金属などの導体
で遮蔽を行っても誘電率が小さいため電磁波の侵入長を
充分に短くできず、充分な遮蔽効果を得るためには非常
に厚い遮蔽材を使用する必要があった。また、これまで
水より誘電率の大きな材料も見出されていなかった。
ｚ）の電磁波の吸収材として、最も高効率で実用的に使
用可能な唯一の材料は水であり、その比誘電率は常温で
８０前後である。水は比重が大きく液体であるため、取
扱が困難であるという問題も存在する。金属などの導体
で遮蔽を行っても誘電率が小さいため電磁波の侵入長を
充分に短くできず、充分な遮蔽効果を得るためには非常
に厚い遮蔽材を使用する必要があった。また、これまで
水より誘電率の大きな材料も見出されていなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】誘電率ε、厚さｄの材
料を使用した場合、単位体積当たりのキャパシタンスＣ
はε／ｄで表される。従って、両端に電圧Ｖが印加され
たとき、材料が吸収するエネルギは単位面積当りＣＶ2
／２＝εＶ2 ／２ｄとなり、遮蔽材として使用する場合
には、εが大きければその分厚さが薄くても同等のエネ
ルギを吸収できる。例えば、εが２倍になれば厚さは半
分で同じ遮蔽効果を得ることができる。本発明は上記技
術水準に鑑み、水よりも誘電率の大きい電磁波の吸収・
遮蔽材料を提供しようとするものである。
料を使用した場合、単位体積当たりのキャパシタンスＣ
はε／ｄで表される。従って、両端に電圧Ｖが印加され
たとき、材料が吸収するエネルギは単位面積当りＣＶ2
／２＝εＶ2 ／２ｄとなり、遮蔽材として使用する場合
には、εが大きければその分厚さが薄くても同等のエネ
ルギを吸収できる。例えば、εが２倍になれば厚さは半
分で同じ遮蔽効果を得ることができる。本発明は上記技
術水準に鑑み、水よりも誘電率の大きい電磁波の吸収・
遮蔽材料を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は （１）誘電率の大きい固体粉末と該固体粉末に混合され
た水分とを含有することを特徴とする電磁波の吸収・遮
蔽材料。 （２）固体粉末が炭素系粉末であることを特徴とする上
記（１）記載の電磁波の吸収・遮蔽材料。 （３）炭素系粉末を水に一様に懸濁してなることを特徴
とする上記（２）記載の電磁波の吸収・遮蔽材料。 （４）炭素系粉末を界面活性剤を用いて水に一様に懸濁
させてなることを特徴とする上記（３）記載の電磁波の
吸収・遮蔽材料。である。
た水分とを含有することを特徴とする電磁波の吸収・遮
蔽材料。 （２）固体粉末が炭素系粉末であることを特徴とする上
記（１）記載の電磁波の吸収・遮蔽材料。 （３）炭素系粉末を水に一様に懸濁してなることを特徴
とする上記（２）記載の電磁波の吸収・遮蔽材料。 （４）炭素系粉末を界面活性剤を用いて水に一様に懸濁
させてなることを特徴とする上記（３）記載の電磁波の
吸収・遮蔽材料。である。
【０００５】なお、本発明にいう炭素系粉末とはカーボ
ンブラック及び微粉炭（石炭、コークス、木炭などの粉
末やチャー）などの炭素を主成分とする粉末を意味す
る。
ンブラック及び微粉炭（石炭、コークス、木炭などの粉
末やチャー）などの炭素を主成分とする粉末を意味す
る。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の具体例を実施例としてあげ、
本発明の作用・効果を明らかにする。
本発明の作用・効果を明らかにする。
【０００７】（例１）本発明者らはある種の固体粉末と
水を混合することにより、マイクロ波領域の誘電率が水
のみの場合と比較して倍以上に増大することを初めて見
出した。例えば、固体粉末としてカーボンブラック（三
菱化成（株）ＭＡ−１００）を使用した場合の誘電率は
水分に対する濃度によって２４０ないし１２０程度にな
り、純水の約３倍にもなる。水を混合物全体に対する重
量比で６５％、７８％、８８％含有する固体／水混合物
の混合直後の誘電率を純水のものと共に表１に示す。以
下で用いる水分濃度とは、水の混合物全体に対する重量
比で定義される。懸濁したものと、さらに界面活性剤を
カーボンブラックに対して重量で１０％加えたものにつ
いても併せて示す。
水を混合することにより、マイクロ波領域の誘電率が水
のみの場合と比較して倍以上に増大することを初めて見
出した。例えば、固体粉末としてカーボンブラック（三
菱化成（株）ＭＡ−１００）を使用した場合の誘電率は
水分に対する濃度によって２４０ないし１２０程度にな
り、純水の約３倍にもなる。水を混合物全体に対する重
量比で６５％、７８％、８８％含有する固体／水混合物
の混合直後の誘電率を純水のものと共に表１に示す。以
下で用いる水分濃度とは、水の混合物全体に対する重量
比で定義される。懸濁したものと、さらに界面活性剤を
カーボンブラックに対して重量で１０％加えたものにつ
いても併せて示す。
【０００８】また、微粉炭を用いた例についても、混合
しただけのものと懸濁したものと界面活性剤を微粉炭に
対して重量で１０％加えたものについて表２に示す。こ
れらのカーボンブラック、微粉炭のマイクロ波領域の誘
電率はよく乾燥した場合、単独では特に大きな値にはな
らない。
しただけのものと懸濁したものと界面活性剤を微粉炭に
対して重量で１０％加えたものについて表２に示す。こ
れらのカーボンブラック、微粉炭のマイクロ波領域の誘
電率はよく乾燥した場合、単独では特に大きな値にはな
らない。
【０００９】
【表１】
【００１０】
【表２】
【００１１】水分濃度９９．５％以下の重量濃度範囲
で、カーボンブラック又は微粉炭の濃度に関わらずカー
ボンブラック又は微粉炭と水の混合物の電磁波を遮蔽す
る能力は純水よりも高い。また、カーボンブラック又は
微粉炭が高濃度のものの方が遮蔽効果が高く、界面活性
剤（例えば、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮
合物、ポリオレフィン酸塩、ポリスチレンスルホン酸塩
など）はカーボンブラック又は微粉炭を高濃度に懸濁す
るのに有効であり遮蔽効果を向上させる。同じカーボン
ブラック又は微粉炭濃度ならば、単なる混合物（パドル
型攪拌機で２００ｒｐｍで２０分間攪拌して調製）の方
が、場合によってはカーボンブラック又は微粉炭と水を
一様に懸濁｛ＴＫホモミクサー（特殊機化工業（株）
製）で４０００ｒｐｍで１０分間高せん断攪拌して調
製｝したものより遮蔽効果が高いが、経時変化が激しく
安定した遮蔽効果を得られないこともある。また、カー
ボンブラック又は微粉炭と水が均一に混合している必要
は必ずしもなく、カーボンブラックが水に対して過剰に
存在し、水と接触しない部分が存在しても問題はない。
で、カーボンブラック又は微粉炭の濃度に関わらずカー
ボンブラック又は微粉炭と水の混合物の電磁波を遮蔽す
る能力は純水よりも高い。また、カーボンブラック又は
微粉炭が高濃度のものの方が遮蔽効果が高く、界面活性
剤（例えば、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮
合物、ポリオレフィン酸塩、ポリスチレンスルホン酸塩
など）はカーボンブラック又は微粉炭を高濃度に懸濁す
るのに有効であり遮蔽効果を向上させる。同じカーボン
ブラック又は微粉炭濃度ならば、単なる混合物（パドル
型攪拌機で２００ｒｐｍで２０分間攪拌して調製）の方
が、場合によってはカーボンブラック又は微粉炭と水を
一様に懸濁｛ＴＫホモミクサー（特殊機化工業（株）
製）で４０００ｒｐｍで１０分間高せん断攪拌して調
製｝したものより遮蔽効果が高いが、経時変化が激しく
安定した遮蔽効果を得られないこともある。また、カー
ボンブラック又は微粉炭と水が均一に混合している必要
は必ずしもなく、カーボンブラックが水に対して過剰に
存在し、水と接触しない部分が存在しても問題はない。
【００１２】この固体粉末と水の混合物を水の替わりに
電磁波の吸収材として使用すれば誘電率が大きい分、水
より吸収能率が増大する。そのため、遮蔽材の厚さを大
幅に減少でき設置空間を節約することができる。誘電率
が３倍になれば必要な遮蔽材の厚さは３分の一になる。
遮蔽材の厚さが同じならば誘電率が大きい分だけ遮蔽効
果が増加する。固体粉末を混合することにより純水と比
較して粘度が大きいので取扱が容易になる。また、全体
の重量を大幅に減少させることもできる。水分濃度を調
整することにより、誘電率や粘度などの特性を使用目的
により制御することも可能である。固体粉末分の濃度を
大きくすることにより、粘度を非常に大きくして半固体
状態にすることも可能であり、流出の恐れなどのために
水が使用できないような状況でも固体粉末／水混合物な
らば使用可能である。
電磁波の吸収材として使用すれば誘電率が大きい分、水
より吸収能率が増大する。そのため、遮蔽材の厚さを大
幅に減少でき設置空間を節約することができる。誘電率
が３倍になれば必要な遮蔽材の厚さは３分の一になる。
遮蔽材の厚さが同じならば誘電率が大きい分だけ遮蔽効
果が増加する。固体粉末を混合することにより純水と比
較して粘度が大きいので取扱が容易になる。また、全体
の重量を大幅に減少させることもできる。水分濃度を調
整することにより、誘電率や粘度などの特性を使用目的
により制御することも可能である。固体粉末分の濃度を
大きくすることにより、粘度を非常に大きくして半固体
状態にすることも可能であり、流出の恐れなどのために
水が使用できないような状況でも固体粉末／水混合物な
らば使用可能である。
【００１３】シールドルームまたはシールドのための容
器の壁材中に、カーボンブラック／水高濃度懸濁液を密
封することにより、水のみを使用した場合と比較して約
２分の１の厚さで（ε＝１６０の場合）同等の遮蔽効果
を得た。カーボンブラックは三菱化成（株）のＭＡ−１
００を使用した。また、カーボンブラックの代わりに、
太平洋炭をドライチューブミルで粉砕し、２００μｍ以
下の粒子をふるいで分別した微粉炭を用いても同様の効
果を得られた。懸濁液中の水分濃度としては、カーボン
ブラックの場合５％以上９９％以下、微粉炭の場合は１
％以上９９％以下が調整のし易さ、取り扱いなどの点で
は望ましいが、これ以下の濃度になっても遮蔽効果は変
わらない。但し、一定値以下になると水分濃度を低くし
ても遮蔽効果の改善は見られず飽和する。また、あまり
水分濃度を高くすると水と大きな違いはない。
器の壁材中に、カーボンブラック／水高濃度懸濁液を密
封することにより、水のみを使用した場合と比較して約
２分の１の厚さで（ε＝１６０の場合）同等の遮蔽効果
を得た。カーボンブラックは三菱化成（株）のＭＡ−１
００を使用した。また、カーボンブラックの代わりに、
太平洋炭をドライチューブミルで粉砕し、２００μｍ以
下の粒子をふるいで分別した微粉炭を用いても同様の効
果を得られた。懸濁液中の水分濃度としては、カーボン
ブラックの場合５％以上９９％以下、微粉炭の場合は１
％以上９９％以下が調整のし易さ、取り扱いなどの点で
は望ましいが、これ以下の濃度になっても遮蔽効果は変
わらない。但し、一定値以下になると水分濃度を低くし
ても遮蔽効果の改善は見られず飽和する。また、あまり
水分濃度を高くすると水と大きな違いはない。
【００１４】（例２）壁材の断面を図１に示す。被遮蔽
物５を導体２，３の二重隔壁で完全に包囲し、導体２と
導体３の間を固体粉末／水混合物１で充填する。必要な
らば接地端子４を用いて導体３を接地する。外部から飛
来する電磁的雑音は隔壁で遮蔽・吸収されて、内部には
実用上侵入しないか、または著しく減衰して侵入する。
この遮蔽効果は温度によって多少変化するが、その変化
は実用上大きなものではない。カーボンブラック／水懸
濁液を安定に保ち、遮蔽効果を持続させるためには、カ
ーボンブラックに対して重量で２％以上２０％以下の界
面活性剤（ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合
物）の添加が有効であった。電解質などを溶解すると、
数Ｈｚから数百Ｈｚの電磁波の吸収が増え、この領域で
の遮蔽効果が改善される。
物５を導体２，３の二重隔壁で完全に包囲し、導体２と
導体３の間を固体粉末／水混合物１で充填する。必要な
らば接地端子４を用いて導体３を接地する。外部から飛
来する電磁的雑音は隔壁で遮蔽・吸収されて、内部には
実用上侵入しないか、または著しく減衰して侵入する。
この遮蔽効果は温度によって多少変化するが、その変化
は実用上大きなものではない。カーボンブラック／水懸
濁液を安定に保ち、遮蔽効果を持続させるためには、カ
ーボンブラックに対して重量で２％以上２０％以下の界
面活性剤（ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合
物）の添加が有効であった。電解質などを溶解すると、
数Ｈｚから数百Ｈｚの電磁波の吸収が増え、この領域で
の遮蔽効果が改善される。
【００１５】以上、詳述したように、高周波ノイズの影
響を受け易い回路を被遮蔽物とした場合、外部から飛来
する雑音を減衰し回路の動作を安定化するという効果を
得られた。本発明により、遮蔽のための隔壁を薄く製作
できるので、装置への組み込みが容易である。ＮＭＲイ
メージングや、ＳＱＵＩＤ（超伝導量子干渉素子）など
の電磁気的な測定系を被遮蔽物とした場合、外部雑音の
影響を排して高精度な測定が可能となった。本発明によ
り、シールドルームの隔壁を薄く製作できるので、設置
空間をその分だけ節減できるか、またはシールドルーム
の内部の空間を、従来よりも広く取ることができる。ま
た、従来と同じ厚さの隔壁を使用すれば、より遮蔽効果
を増すことができる。最近、問題になってきつつある電
磁波の人体に対する影響も、家屋などの壁の中にカーボ
ンブラック（微粉炭）／水混合物を充填することにより
回避または軽減できると考えられる。
響を受け易い回路を被遮蔽物とした場合、外部から飛来
する雑音を減衰し回路の動作を安定化するという効果を
得られた。本発明により、遮蔽のための隔壁を薄く製作
できるので、装置への組み込みが容易である。ＮＭＲイ
メージングや、ＳＱＵＩＤ（超伝導量子干渉素子）など
の電磁気的な測定系を被遮蔽物とした場合、外部雑音の
影響を排して高精度な測定が可能となった。本発明によ
り、シールドルームの隔壁を薄く製作できるので、設置
空間をその分だけ節減できるか、またはシールドルーム
の内部の空間を、従来よりも広く取ることができる。ま
た、従来と同じ厚さの隔壁を使用すれば、より遮蔽効果
を増すことができる。最近、問題になってきつつある電
磁波の人体に対する影響も、家屋などの壁の中にカーボ
ンブラック（微粉炭）／水混合物を充填することにより
回避または軽減できると考えられる。
【００１６】
【発明の効果】本発明により高誘電率材料が得られ、電
磁波の吸収・遮蔽材料として優れた材料が提供される。
磁波の吸収・遮蔽材料として優れた材料が提供される。
【図１】本発明の一実施例におけるシールドルーム壁材
の断面図。
の断面図。
Claims (4)
- 【請求項１】 誘電率の大きい固体粉末と該固体粉末に
混合された水分とを含有することを特徴とする電磁波の
吸収・遮蔽材料。 - 【請求項２】 固体粉末が炭素系粉末であることを特徴
とする請求項１記載の電磁波の吸収・遮蔽材料。 - 【請求項３】 炭素系粉末を水に一様に懸濁してなるこ
とを特徴とする請求項２記載の電磁波の吸収・遮蔽材
料。 - 【請求項４】 炭素系粉末を界面活性剤を用いて水に一
様に懸濁させてなることを特徴とする請求項３記載の電
磁波の吸収・遮蔽材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20656594A JPH0878877A (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 電磁波の吸収・遮蔽材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20656594A JPH0878877A (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 電磁波の吸収・遮蔽材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0878877A true JPH0878877A (ja) | 1996-03-22 |
Family
ID=16525503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20656594A Withdrawn JPH0878877A (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 電磁波の吸収・遮蔽材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0878877A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001358492A (ja) * | 2000-06-16 | 2001-12-26 | Fujita Corp | 電波吸収体、およびそれを用いた電波吸収構造物、ならびに電波吸収体の吸収周波数制御方法 |
| JP2003521814A (ja) * | 2000-02-01 | 2003-07-15 | レイセオン・カンパニー | 高パワー無線周波数放射に対する光送信機／受信機の遮蔽 |
| JP2008539929A (ja) * | 2005-05-09 | 2008-11-20 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Ｒｆ遮蔽ｍｒｉスキャンルームのデチューニング |
| JP2013050447A (ja) * | 2011-08-01 | 2013-03-14 | Masato Takahashi | 方位情報取得方法 |
-
1994
- 1994-08-31 JP JP20656594A patent/JPH0878877A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003521814A (ja) * | 2000-02-01 | 2003-07-15 | レイセオン・カンパニー | 高パワー無線周波数放射に対する光送信機／受信機の遮蔽 |
| JP2001358492A (ja) * | 2000-06-16 | 2001-12-26 | Fujita Corp | 電波吸収体、およびそれを用いた電波吸収構造物、ならびに電波吸収体の吸収周波数制御方法 |
| JP2008539929A (ja) * | 2005-05-09 | 2008-11-20 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Ｒｆ遮蔽ｍｒｉスキャンルームのデチューニング |
| JP2013050447A (ja) * | 2011-08-01 | 2013-03-14 | Masato Takahashi | 方位情報取得方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011106 |