JPS58127400A - 電波吸収材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電波吸収材に関し、さらに詳しくは。

整置型の電波吸収材に関する。

整合型の電波吸収材としては、従来、誘素誘電率の異な
る多数の炭素繊維不織布を積層してなるよう々ものが知
られている。上記不織布は、その核素誘電率が吸収材の
表面（電波の到来方向）から裏面に回って小さいものか
ら太きいものへと順に積層されている。しかしながら、
かかる従来の電波吸収材は、その厚みがかなり厚いとい
う欠点かあった。

すなわち、上記従来の電波吸収材は、到来電波が表面で
反射されるのを防止するために、その表面の特性インピ
ータンスを理論界インピーダンスＣ′５７７Ω）付近ま
で下けようとすると１俵素誘電率増大の程度は、一旦入
射した電波が表層部で反射されないようにするためにそ
う極端に大きくとることはできないから、結局、仲素誘
電率の小さい・電波の吸収にはさほど大きな作用をもた
ない表一部における炭素繊維不織布層の厚みを相当厚く
する必要がでてきて、全体の厚みが増大するのである。

本発明の目的は、従来の電波吸収材の上記欠点を解決し
、上述したものと同じ電波吸収能力をもつものであれは
、厚みが薄くてすむような電波吸収材を提供するにある
。

上記目的を達成するだめの本発明は、樹脂と。

機素誘電率の異なる多数のシート状炭素緻維と。

磁性粉とを初会してなる板状体を有し、かつ前記シート
状炭素叡維は、その複素誘電率が前記板状体の表面から
裏面に同って小さいものから太きいものへと層状に配置
され、前記磁性粉は、その濃度が前記板状体の表面から
裏面に同って低くなっている電波吸収材を特徴とするも
のである。

本発明の電波吸収材の一実施例を説明するに。

図面（概略縦断面図）において、電波吸収材１は・樹脂
２と、互に細索誘電率の異なる多数のシート状炭素繊維
３と、磁性粉４とを覆合してなる板状体８を有し、その
表面（電波の到来面）６と対応する裏面７には導電層５
が形成され、かつ全体として整合型の電波吸収効果構成
している。上記シート状炭素線維６は、その？Ｓ素誘電
率の実部および虚部の値が、いずれも表面６から裏面７
に同って小さいものから太きいものへと順に積層されて
いる。したがって、シート状炭素線維６の複素誘電率の
実部および虚部の値は、いずれも表面６側にあるものほ
ど小さく、裏面７側にあるものほど大きくなっている。

また、上記磁性粉４は、その濃度が上記表面６から裏面
７に−」つて低くなっている。したがって、磁性粉４の
濃度は、上記表面６側はど高く、裏面７１１１Ｉはど低
くなっている。

上記において、樹脂はエポキシ樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂、ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂や、ポリア
ミド樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイ
ド樹脂などの熱可塑性樹脂のようなものである。なかで
も、炭素鯵維との接着性が良好で、かつ優れた耐候性を
有するエポキシ樹脂が最も好ましい。なお、上記樹脂は
、独立気泡を七する発泡樹脂であってもよい。

シート状炭素線維は、炭素線維の、たとえばマット、フ
ェルト、不織布、織物のようなものである。炭素繊維を
一方向に互に並行かつシート状に引き揃えたようなもの
であってもよい。なかでも。

高い電波吸収効果が得られることから、炭素線維が連続
しており、かつ炭素繊維同志の電気的接触が良好である
織物が最も好ましい。なお、上記織物として三次元織物
を用い、そ・の２軸方同の織糸が板状体の厚み方向にな
るように積層すると、板状体の表面に垂直な方間以外の
方向から到来する電波に対しても高い吸収効果が侍られ
る。

複素誘電率の実部および虚部の値が異なるシート状炭素
稙給は、焼成温度の異なる炭素欅維を使用することによ
って得ることができる。たとえは。

ポリアクリロ゛ニトリル揄維を焼成して侍られる炭素繊
維は、昇温速度や焼成時間などによっても若干異なるが
５周波数６ＧＨ２では、真空の誘電率をｃｏとして、焼
成温度７００℃のもので（２−ｊ　Ｏ，３）ε。。

７５０℃のもので（２，５−ｊＯ，６）６８．８００℃
のもので（６−，１６）ε。といったような複素誘電率
の値を示す。

これらの値は、昇温速度や焼成時間などの条件が同じで
あれは、焼成温服が高いほど太きい。

板状体の表面にどのような複素誘電率をもつシート状炭
素紗維を配置するかは、吸収材の使用周波数帯域や、使
用する磁性粉の種類によって決めればよい。すなわち２
板状体の表面の機素透磁率をμ、泡素誘電率をεとして
１表面の特性インピーダンス薩万が理論界インピーダン
ス６７７Ω付近になるようにすれはよいわけである。た
とえば。

マイクロ波の吸収を目的とする吸収材において。

磁性粉としてＮｉ−Ｚｎ系フェライト粉を使用し、その
フェライト粉が板状体の表面において３０〜５０（体積
％）の１＃！２で存在しているとした場合、上記表面に
配置するシート状炭素線維は１周波数６ＧＨ２で（（３
〜７）−ｊ（１〜５）Ｃ，程度の複素誘電率をもつもの
であればよい。そして、シート状炭素給維は、板状体全
体としてみた場合、複素誘電率の実部および虚部の値が
、板状体の表面から裏面に同って指数関数的に大きくな
るように積層されているのが好ましい。なお、積層数は
多いほどよいが・少なくとも１０枚程度は積層するのが
好ましい。また、シート状炭素線維が板状体全体に対し
て占める割合は、６０〜７０（体積％）程度である。

磁性粉は、たとえばカルボニル鉄粉やフェライト粉のよ
うなものである。なかでも、高周波特性の優れている７
エライト粉５それもＮｉ−Ｚｎ系やＭｎ−Ｚｎ系の７エ
ライト粉であるのが好ましい。そして、この磁性粉は粒
径０１〜１０ω）程度のもので。

板状体の表面において、板状体が極端にもろくはならな
い３０〜５０（体積％）程度存在しておシ。

かつその濃度は、板状体全体としてみた場会、板状体の
裏面に同って、好ましくは指数関数的に低くなっている
。すなわち、磁性粉は、板状体表面のインピーダンス整
合をとって到来電波の反射を防止するために用いるもの
で、板状体中における電波の吸収にはむしろ邪魔になる
ものであるから。

板状体の裏面に向ってその濃度が急激に低くなっている
のが好ましい。裏面に近い部分において存在している必
要は、必すしもない。

導電層は、板状体を透過してきた電波を反射するもので
、アルミニウムや銅、銀などの板、シート。箔のような
もので構成されている。なお、この導電層は、吸収材を
金蝿の如き導電面に貼り付けて使用する場合には、その
導電面が導電層の役目を果すので、不要なものである。

また、上記導電層は、板状体の裏面側に複素誘電率の大
きいシート状炭素線維が配置されることから、導電面に
貼り付けて使用しない場合でも、必ずしも必要であるわ
けではない。

本発明の電波吸収材は、たとえは次のようにして製造す
ることができる。すなわち、所望の複素誘電率を有する
シート状炭素線維に、磁性粉を所望の濃度になるように
混入した樹脂を含浸する。

このと°き１複素誘電率の大きいシート状炭゛素稙維は
ど磁性粉＠Ｈの低い樹脂を含浸する。次に、＠性粉入す
の樹脂が含浸されたシート状炭素−維を。

その複素誘電率の小さいものから太きいものへと。

または太きいものから小さいものへと順に積層し。

刀口圧加熱して板状体を作る。導電層を設ける場合。

それは上記加圧加熱と同時に形成してもよいし。

板状体を作った後で貼り付けて形成してもよい。

本発明の電波吸収材は、たとえは船舶や航空機の外板に
貼シ付けて使用したり、橋梁やビルなどの壁面に貼）付
けて使用することができるものである。

以上説明したように２本発明の電波吸収材は。

シート状炭素繊維と磁性粉とを併用しており、かつ上記
シート状炭素繊維は、その複素誘電率が板状体の表面か
ら裏面に向って小さいものから太きいものへと層状に配
置され、上記磁性粉は、その＠度が上記板状体の表面か
ら裏面に同って低くなっているから０表面での電波の反
射が少なく、シかも電波の吸収効果が太きい。したがっ
て、全体の厚みが薄くてすむ。すなわち５本発明の電波
吸収材は、磁性粉を用いたことによって板状体表面の沙
素透磁率μを犬きくとることができるから。

表面に配置するシート状炭素線維を、＊素誘電率εがそ
う小さいものにしなくても１表面の特性インピーダンス
ＦＴを理論界インピーダンス付近に設定することができ
、到来電波の反射を防止することができる。しかも、そ
のシート状炭素線維は。

板状体表面の比較的大きなゆ素誘電率のものを基準とし
て、それよりも大きな複素誘電率をもつものが、板状体
の裏面に同って複素誘電率の小さなものから大きいもの
へと層状に配置され、かつそのシート状炭素線維による
電阪吸収作用は、磁性粉の濃度が板状体の表面から裏面
に同って低くなっているから、磁性粉に妨けられること
１、なく太きく保れる。したがって、電波の吸収効果も
極めて５大きい。

また１本発明の電波吸収材は、シート状炭素繊維と磁性
粉とを併用するものであるから、上記特性インピーダン
スＬＪを複素誘電率μと権素透磁率Ｃの双方から決定す
ることができ、吸収帯域の設定が極めて容易である。

【図面の簡単な説明】

図面は１本発明の電波吸収材の一実施例を示す概略縦断
面図である。 １：電波吸収材 ２：樹　脂 ６：シート状炭素繊維 ４：磁性粉 ５：２４電層 ６：表　面 ７：裏面 ８：板状体

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 樹脂と、ＴＳ素誘電率の異なる多数のシート状炭素欅維
   と、磁性粉とを複合してなる板状体を有し。 かつ前記シート状炭素稼維は、その複素誘電率が前記板
   状体の表面から裏面に同って小さいものから大きいもの
   へと層状に配置され、前記磁性粉は。 その濃度が前記板状体の表面から裏面に向って低くなっ
   ていることを特徴とする電波吸収材。