JP2003335576A - 誘電体磁器組成物及び誘電体並びに電波吸収体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大きな誘電正接（ｔａｎδ）を有し、優れた
電波吸収効果が得られる誘電体磁器組成物及び誘電体並
びに電波吸収体を提供する。 【解決手段】 本発明の誘電体磁器組成物は、Ｃａ、Ｔ
ｉ、５Ａ属元素及びＳｉを含有し、Ｚｒを含有せず、酸
化物換算で、各元素の含有量の合計を１００モル％とし
た場合に、Ｃａの含有量は２２．０〜５７．０モル％、
Ｔｉの含有量は６．０〜４０．０モル％、５Ａ属元素
（例えば、Ｎｂ等）の含有量は０．２〜１６．０モル
％、Ｓｉの含有量は２１．０〜５９．０モル％であり、
且つタイタナイト固溶体を含む。本発明の誘電体は、上
記誘電体磁器組成物と、他の材料とが混合され、その
後、成形されてなる。或いは、上記誘電体磁器組成物か
らなる成形体と、他の素材とが複合化されてなる。本発
明の電波吸収体は、上記誘電体磁器組成物を含有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、誘電体磁器組成物
及び誘電体並びに電波吸収体に関する。更に詳しくは、
大きな誘電正接（ｔａｎδ）を有し、優れた電波吸収効
果が得られる誘電体磁器組成物及び誘電体並びに電波吸
収体に関する。本発明の誘電体磁器組成物及び誘電体並
びに電波吸収体は、電波吸収が要求される種々の分野に
おいて幅広く利用できる。例えば、建物内外壁、橋梁、
トンネル天井部、宇宙ステーション内壁等の建造物、レ
ーダ機器周辺部、電子機器筐体内外などにおいて用いら
れる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電波吸収材料として、電波と
材料の電気双極子モーメントとの相互作用による誘電損
失により電波を吸収する誘電損失材料等が知られてい
る。このような誘電損失材料としては、例えば、主体結
晶としてタイタナイト（ＣａＴｉＳｉＯ_５）を有し、ミ
リ波周波数帯で大きな誘電正接を有するセラミックス誘
電体材料が開示されている（特開２００２−２０１６８
号公報）。このような誘電損失に基づく誘電損失材料
（以下、電波吸収材料とも言う。）を用いて建物内外壁
等の電波吸収体を作製する場合、マックスウェルの電磁
界方程式を解いて得られる複素誘電率の実部と虚部との
対応関係を示す「無反射曲線」（図１参照）が設計指針
となる。従って、この無反射曲線の線上、更には無反射
曲線よりも上方の複素誘電率を有する誘電損失材料を用
いて電波吸収体を作製すれば、優れた電波吸収効果を有
する電波吸収体が得られると言える。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の誘電
損失材料は、大きな誘電正接を有しているといっても、
無反射曲線の下方に位置する程度の複素誘電率であるた
め、十分な電波吸収効果が得られなかった。また、従来
の誘電損失材料を樹脂材料やガラス板等と混合、複合化
して、応用範囲の広い塗料、フィルム及びシート等の形
態の電波吸収体を作製した場合、樹脂材料等は一般的に
誘電正接が小さいので、作製された電波吸収体の複素誘
電率は無反射曲線から下方に大きく離れたものになって
しまい、十分な電波吸収効果が得られなかった。本発明
は、上記課題を解決するものであり、大きな誘電正接
（ｔａｎδ）を有し、優れた電波吸収効果が得られる誘
電体磁器組成物及び誘電体並びに電波吸収体を提供する
ことを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、大きな誘
電正接を有するタイタナイトにおいて、更に誘電特性を
向上させるために鋭意検討した結果、特定の元素をＴｉ
に置換させることで、誘電正接を更に大きくすることが
できることを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００５】本発明の誘電体磁器組成物は、Ｃａ、Ｔ
ｉ、５Ａ族元素及びＳｉを含有し、Ｚｒを含有せず、酸
化物換算で、該Ｃａ、該Ｔｉ、該５Ａ族元素及び該Ｓｉ
の各含有量の合計を１００モル％とした場合に、該Ｃａ
の含有量は２２．０〜５７．０モル％、該Ｔｉの含有量
は６．０〜４０．０モル％、該５Ａ族元素の含有量は
０．２〜１６．０モル％、該Ｓｉの含有量は２１．０〜
５９．０モル％であり、且つタイタナイト固溶体を含む
ことを特徴とする。他の本発明の誘電体磁器組成物は、
Ｃａ、Ｔｉ、５Ａ族元素、Ｓｉ及びＺｒを含有し、酸化
物換算で、該Ｃａ、該Ｔｉ、該５Ａ族元素、該Ｓｉ及び
該Ｚｒの各含有量の合計を１００モル％とした場合に、
該Ｃａの含有量は２２．０〜５７．０モル％、該Ｔｉの
含有量は６．０〜４０．０モル％、該５Ａ族元素の含有
量は０．２〜１６．０モル％、該Ｓｉの含有量は２１．
０〜５９．０モル％、該Ｚｒの含有量は１０．０モル％
以下であり、且つタイタナイト固溶体を含むことを特徴
とする。ここで、上記「５Ａ属元素」とは、Ｖ、Ｎｂ及
びＴａの３種類の元素を意味する。尚、この誘電体磁器
組成物に含有される元素は、通常、タイタナイト固溶体
等の複合酸化物、及び各元素の酸化物として含有され
る。また、「酸化物換算」する場合の各々の元素の酸化
物は、それぞれ「ＣａＯ」、「ＴｉＯ_２」、「Ｍ
_２Ｏ _５」（Ｍは５Ａ族元素である。）、「ＳｉＯ_２」、
「ＺｒＯ_２」とする。また、上記５Ａ族元素がＮｂであ
る誘電体磁器組成物とすることができる。本発明の誘電
体は、上記誘電体磁器組成物と、他の材料とが混合さ
れ、その後、成形されてなることを特徴とする。他の本
発明の誘電体は、上記誘電体磁器組成物からなる成形体
と、他の素材とが複合化されてなることを特徴とする。
本発明の電波吸収体は、上記誘電体磁器組成物を含有す
ることを特徴とする。

【０００６】

【発明の効果】本発明の誘電体磁器組成物は、大きな誘
電正接（ｔａｎδ）を有し、優れた電波吸収効果を有す
る。他の本発明の誘電体磁器組成物は、大きな誘電正接
を有しており、優れた電波吸収効果を有する。更に、Ｚ
ｒを含有しているため、誘電率が大きく、厚み等の設計
の自由度に幅をもたせることができる。また、５Ａ族元
素がＮｂである場合は、大きな誘電正接を有しており、
より優れた電波吸収効果を有する誘電体磁器組成物とす
ることができる。本発明及び他の本発明の誘電体は、上
記の優れた性能を有する誘電体磁器組成物を用いて形成
されているため、誘電正接の小さい樹脂材料等と混合、
又は他素材と複合化しても優れた電波吸収効果を有す
る。本発明の電波吸収体は、誘電正接の大きい誘電体磁
器組成物を含有するため、優れた電波吸収効果を有す
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。 （１）Ｚｒを必須成分としない本発明の誘電体磁器組成
物 Ｃａ、Ｔｉ、５Ａ族元素、及びＳｉを必須成分とする本
発明の誘電体磁器組成物において、上記「Ｃａ」の含有
量は、酸化物換算で、Ｃａ、Ｔｉ、５Ａ族元素及びＳｉ
の各含有量の合計を１００モル％とした場合に、２２．
０〜５７．０モル％であり、好ましくは２７．０〜４
８．０モル％、より好ましくは３０．０〜３８．０モル
％である。この含有量が２２．０モル％未満の場合、タ
イタナイト固溶体の生成量が減少し、誘電正接が低下し
てしまう。一方、含有量が５７．０モル％を超える場
合、タイタナイト固溶体の生成量が減少し、誘電正接が
低下すると共に、ＣａＯとして遊離する量が増加し、誘
電体磁器組成物の誘電率が低下してしまう。

【０００８】上記「Ｔｉ」の含有量は、酸化物換算で、
６．０〜４０．０モル％、好ましくは１０．０〜３７．
０モル％であり、より好ましくは１８．０〜３３．０モ
ル％である。この含有量が６．０モル％未満の場合、タ
イタナイト固溶体の生成量が減少し、誘電正接が低下し
てしまう。一方、含有量が４０．０モル％を超える場
合、タイタナイト固溶体の生成量が減少し、ＴｉＯ_２と
して遊離する量が増加して、誘電体磁器組成物の誘電率
が増加するが、静電正接が著しく低下してしまう。

【０００９】この誘電体磁器組成物には、上記「５Ａ族
元素」のうちの少なくとも１種が含有されている。これ
により、大きな誘電正接を有し、優れた電波吸収効果を
有する誘電体磁器組成物とすることができる。なかで
も、５Ａ族元素がＮｂである場合、より大きな誘電正接
を有し、より優れた電波吸収効果を有する誘電体磁器組
成物とすることができるため好ましい。この５Ａ族元素
の含有量は、酸化物換算で、０．２〜１６．０モル％で
あり、好ましくは０．８〜１４．０モル％、より好まし
くは１．５〜１２．０モル％である。この含有量が０．
２モル％未満の場合、誘電正接の十分な増加が期待でき
ない。一方、含有量が１６．０モル％を超える場合、Ｍ
_２Ｏ_５として遊離する量が増加し、誘電体磁器組成物の
誘電率が低下してしまう。

【００１０】上記「Ｓｉ」の含有量は、酸化物換算で、
２１．０〜５９．０モル％、好ましくは３０．０〜５
０．０モル％であり、より好ましくは３３．０〜４４．
０モル％である。この含有量が２１．０モル％未満の場
合、タイタナイト固溶体の生成量が減少し、誘電体磁器
組成物の誘電正接を引き下げてしまう。一方、含有量が
５９．０モル％を超える場合、タイタナイト固溶体の生
成量が減少し、誘電正接が低下すると共に、ＳｉＯ_２と
して遊離する量が増加し、誘電体磁器組成物の誘電率が
低下してしまう。

【００１１】（２）Ｚｒを必須成分とする他の本発明の
誘電体磁器組成物 Ｃａ、Ｔｉ、５Ａ族元素、Ｓｉ及びＺｒを必須成分とす
る他の本発明の誘電体磁器組成物においては、上記「Ｚ
ｒ」を含有させることで、誘電体磁器組成物の誘電率を
大きくすることができ、電波吸収体とした場合に、厚み
等の設計の自由度を与えることができる。Ｚｒの含有量
は、酸化物換算で、Ｃａ、Ｔｉ、５Ａ族元素、Ｓｉ及び
Ｚｒの各含有量の合計を１００モル％とした場合に、１
０．０モル％以下であり、好ましくは７．０〜０．０１
モル％、より好ましくは３．０〜０．０１モル％であ
る。この含有量が１０．０モル％を超えると、ＺｒＯ_２
として遊離する量が増加し、誘電体磁器組成物の誘電率
が低下してしまう。

【００１２】Ｃａの含有量は、酸化物換算で、２２．０
〜５７．０モル％であり、好ましくは２７．０〜４８．
０モル％、より好ましくは３０．０〜３８．０モル％で
ある。Ｔｉの含有量は、酸化物換算で、６．０〜４０．
０モル％であり、好ましくは１０．０〜３７．０モル
％、より好ましくは１８．０〜３３．０モル％である。
また、この誘電体磁器組成物には、５Ａ族元素のうちの
少なくとも１種が含有されている。これにより、大きな
誘電正接を有し、優れた電波吸収効果を有する誘電体磁
器組成物とすることができる。なかでも、５Ａ族元素が
Ｎｂである場合、より大きな誘電正接を有し、より優れ
た電波吸収効果を有する誘電体磁器組成物とすることが
できるため好ましい。この５Ａ族元素の含有量は、酸化
物換算で、０．２〜１６．０モル％であり、好ましくは
０．８〜１４．０モル％、より好ましくは１．５〜１
２．０モル％である。Ｓｉの含有量は、酸化物換算で、
２１．０〜５９．０モル％であり、好ましくは３０．０
〜５０．０モル％、より好ましくは３３．０〜４４．０
モル％である。尚、Ｃａ、Ｔｉ、５Ａ族元素及びＳｉの
含有量の限定理由は、Ｚｒを必須成分としない上記本発
明の説明をそのまま適用することができる。

【００１３】（３）タイタナイト固溶体 本発明の誘電体磁器組成物において、上記「タイタナイ
ト固溶体」は、理論量組成、即ち、ＣａＴｉＳｉＯ_５で
表されるタイタナイトに含まれるＴｉの一部が５Ａ族元
素により置換されたものである。特に、このタイタナイ
ト固溶体の割合は、タイタナイト固溶体と各元素の酸化
物との合計を１００質量％とした場合に、５０質量％以
上であることが好ましく、より好ましくは７０質量％以
上、更に好ましくは８０質量％以上、特に好ましくは９
０質量％以上である。また、タイタナイト固溶体の存在
は、Ｘ線回折法等により確認することができる。更に、
誘電体磁器組成物の組成は、各元素の含有量を化学分析
法、蛍光Ｘ線法等により測定し、この含有量に基づい
て、各元素の酸化物としてのモル比として求めることが
できる。また、誘電体磁器組成物における組成は、使用
した原料組成から求めることもできる。

【００１４】（４）タイタナイト固溶体以外の成分 本発明の誘電体磁器組成物には、所望の誘電特性（誘電
率、誘電正接）を損なわない範囲で、タイタナイト固溶
体以外に、前記各元素（Ｃａ、Ｔｉ、５Ａ族元素、Ｓｉ
及びＺｒ）の酸化物、タイタナイト固溶体以外の複合酸
化物が含有されていてもよい。また、前記各元素の窒化
物及び複合窒化物等、更には、前記元素以外の酸化物、
窒化物、複合酸化物及び複合窒化物等のセラミックス成
分が含有されていてもよい。尚、これらの成分は、１種
のみ含まれていてもよいし、２種以上含まれていてもよ
い。

【００１５】（５）誘電体磁器組成物の誘電特性 本発明の誘電体磁器組成物では、５５〜１１０ＧＨｚの
周波数帯において、自由空間法により測定した誘電正接
（ｔａｎδ）の平均値を０．２７以上、特に０．２８以
上、更には０．３０以上とすることができる。また、
０．３３以上（通常、０．４０以下である。）とするこ
ともできる。また、同様の方法により測定した誘電率の
平均値は、１８以上、特に１９以上、更には２０以上
（通常、３０以下である。）とすることができる。更
に、Ｚｒを含有させることで、この誘電率の平均値は、
２５以上、特に３０以上（通常、４０以下である。）と
することができ、電波吸収体とした場合の厚み等の設計
の自由度に幅をもたせることができる。

【００１６】更に、誘電体磁器組成物における５Ａ族元
素の含有量を、酸化物換算で、Ｃａ、Ｔｉ、５Ａ族元
素、Ｓｉ及びＺｒの各含有量の合計を１００モル％とし
た場合に、０．５モル％以上とすることで誘電正接の平
均値が０．２７以上、誘電率の平均値が１８以上の誘電
体磁器組成物とすることができる。特に、５Ａ族元素の
含有量を５．０モル％以上とすることで誘電正接の平均
値が０．３２以上、誘電率の平均値が１８以上の誘電体
磁器組成物とすることができる。更には、５Ａ族元素の
含有量を９．０モル％以上とすることで誘電正接の平均
値が０．３４以上、誘電率の平均値が１８以上の誘電体
磁器組成物とすることができる。尚、自由空間法は、橋
本修著「電波吸収体入門」［森北出版株式会社（１９９
７）］に記載される方法であり、具体的には、板状試験
片に平面波や集束させたビームを入射してその反射透過
特性を求めることにより、高周波帯域（３００ＭＨｚ〜
３００ＧＨｚ）の誘電正接、誘電率、電波吸収特性等を
測定することができる。また、誘電体材料の低周波帯域
（１ｋＨｚ〜１ＭＨｚ）の誘電正接は、インピーダンス
アナライザ、ＬＣＲメータ、及び空洞共振器法（摂動
法）等の各種公知の方法で測定することもできる。

【００１７】（６）誘電体磁器組成物の製造 本発明の誘電体磁器組成物の製造方法は、特に限定され
ず、公知のセラミックスの製造方法と同様にして製造す
ることができる。また、誘電体磁器組成物の形態に応じ
て、各種製造方法を選択することができる。粉末状の誘
電体磁器組成物を得るには、滴下溶融分解法や、アトマ
イズ法等を採用することができる。成形体の誘電体磁器
組成物を得るには、プレス成形法、押出成形法、流し込
み成形法等を採用できる。また、薄膜状として誘電体磁
器組成物を得るには、スパッタリング法、溶射法等を採
用することができる。

【００１８】（７）誘電体及びその製造 本発明の誘電体は、前記誘電体磁器組成物と、他の材料
とが混合され、その後、成形されてなるものである。こ
の際の誘電体磁器組成物の形態としては、粉体、造粒体
及び繊維等が挙げられる。また、上記「他の材料」とし
ては、特に限定されないが、例えば、チタニア、アルミ
ナ、シリカ及び炭化ケイ素等のセラミックス、カーボ
ン、エラストマー及び樹脂などが挙げられる。これら
は、粉末、粒子、繊維等の形態で用いることができる。
また、これらの各々の形態の材料と分散媒とからなる懸
濁液やペースト等であってもよい。誘電体磁器組成物
と、他の材料との混合手段、及び混合した後の成形手段
は、特に限定されず、一般的な方法を用いることがで
き、他の材料の種類等に応じて、適宜選択できる。

【００１９】他の本発明の誘電体は、前記誘電体磁器組
成物からなる成形体と、他の素材とが複合化されてなる
ものである。この際の誘電体磁器組成物からなる成形体
としては、特に限定されないが、板状体、膜状体等が挙
げられる。尚、この成形体は誘電体磁器組成物のみから
なっている必要はなく、誘電体磁器組成物の誘電特性を
損なわない範囲で、前記他の材料等を含有していてもよ
い。上記「他の素材」としては、金属板、板ガラス、樹
脂板、木材、セメント板及び織布等が挙げられる。ま
た、これらの表面に、釉薬、ワックス等による表面層が
形成されているものであってもよい。上記複合化する手
段としては、特に限定されず、接着剤で貼り付けたり、
焼成により焼き付けたり、溶射により吹付けたりするな
どの一般的な方法を用いることができ、他の素材の種類
等に応じて、適宜選択できる。

【００２０】本発明の誘電体磁器組成物及びこれを用い
た誘電体は、電気絶縁体であるため、漏電、感電のおそ
れがなく、使用場所の制約を受けにくく、応用分野が広
い。例えば、電波吸収体として使用することができる。
このような電波吸収体は、特に、ミリ波帯域（３０〜３
００ＧＨｚ）の電波吸収体として使用することができ
る。電波吸収体は、具体的には、電波遮断材として使用
される。電波遮断材は、電気機器からの電波の漏洩防止
用、或いは、外部から電波の進入を遮断する遮断材とし
て使用することができる。特に、外部からの電波進入防
止材として、建物等の構築物や、航空用、宇宙用の構築
物、精密電子機器のケーシング等に使用することができ
る。また、電波吸収体には、反射層を配設することがで
きる。この場合、電波吸収性をより高めることができ、
電波が完全に吸収される必要がある用途に好適である。
反射層は、電波を十分に反射することができるものであ
ればよく、その材質、形状、厚さ等は特に制限されな
い。この反射層としては、アルミニウム板、ステンレス
鋼板、銅板等の金属板、アルミニウム箔、ステンレス鋼
箔、銅箔、金箔等の金属箔を使用することができる。ま
た、金属粉末を含有する樹脂板或いは樹脂シート、表面
に金属が蒸着等された樹脂板或いは樹脂シートなどを用
いることもできる。

【００２１】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳しく説明
する。 （１）誘電体磁器組成物 誘電体磁器組成物の製造 原料粉末として、ＣａＣＯ_３（試薬特級）、ＴｉＯ
_２（試薬特級）、Ｎｂ_２Ｏ _５（試薬特級）、ＳｉＯ
_２（純度９９．８％）、ＺｒＯ_２（試薬特級）の各々の
粉末を用いて、得られる誘電体磁器組成物に含まれる各
元素の酸化物換算値で、表１に示す値となるように原料
を配合した。尚、ＺｒＯ_２粉末は、実験例１５のみに配
合した。また、実験例１６のみ、Ｎｂ_２Ｏ_５粉末を配合
しなかった。次いで、これらの原料粉末（１００ｇ）
と、純水（１８０ｍｌ）とをジルコニア球石（直径１０
ｍｍ、１０００ｇ）を用いて、ボールミルにより４０ｒ
ｐｍの速度で２４時間混合した。その後、凍結乾燥し、
１１００℃にて３時間仮焼して、仮焼粉末を得た。次い
で、得られた仮焼粉末と、純水（１６０ｍｌ）とを前記
ジルコニア球石を用いて、ボールミルにより４０ｒｐｍ
で４８時間混合した。その後、バインダとしてポリビニ
ルアルコールを１質量％添加して、更に混合し、溶解さ
せて、スラリーを調製した。次いで、得られたスラリー
を、凍結乾燥し、６０メッシュの篩いを通して造粒した
後、２５ＭＰａの一軸成形法及び２５０ＭＰａの冷間静
水圧プレス（ＣＩＰ）法により成形し、成形体（縦７５
ｍｍ×横７５ｍｍ×厚さ５ｍｍ）を得た。その後、得ら
れた成形体を、表１に示す各焼成温度で焼成し、焼結体
を得、この焼結体を研削加工し、縦５５ｍｍ×横５５ｍ
ｍ×厚さ２．３ｍｍの誘電体磁器組成物からなる試験片
（実験例１〜１６）を得た。

【００２２】誘電体磁器組成物の組成の確認 得られた各磁器組成物の組成を、Ｘ線回折法（Ｘ線回折
装置；理学電気工業社製、型式「ＲＵ−２００Ｔ」）に
より確認した。その結果、各磁器組成物においてタイタ
ナイト固溶体が含まれていることが確認できた。また、
実験例５のＸ線回折チャートによる説明図を図２に示
す。尚、図２中の「＋」はタイタナイト固溶体の回折ピ
ークを示す。

【００２３】誘電特性試験 得られた実験例１〜１６の各試験片において、それぞれ
誘電率、誘電正接（ｔａｎδ）、及び磁器密度（ｇ／ｃ
ｍ^３）を以下の方法により測定し、これらの結果を表１
に併記した。尚、表１中の組成欄における「＊」は発明
の範囲から外れていることを示す。 （誘電率及び誘電正接の測定）誘電率及び誘電正接は、
自由空間法により測定し、５５〜１１０ＧＨｚの平均値
にて示した。 （磁器密度の測定）磁器密度は、体積と質量とにより算
出した。

【００２４】また、図３に示すように、実験例１〜１６
の各誘電体磁器組成物の複素誘電率をプロットし、無反
射曲線に対する位置関係（上方又は下方）を調べ、その
結果を表１に併記した。尚、図３中の数字は実験例の各
々の番号に対応している。ここで、無反射曲線とは、マ
ックスウェルの電磁界方程式を解いて得られる複素誘電
率の実部と虚部との対応関係を示す曲線であり、この曲
線上の複素誘電率を有する材料は、十分に有効な電波吸
収効果を有している。

【００２５】

【表１】

【００２６】実施例の効果 表１によれば、Ｎｂを含有していない実験例１６におい
ては、誘電率が２２、誘電正接が０．０９と両者とも小
さく、無反射曲線との位置関係も下方であった。また、
Ｔｉの含有量が４．０７モル％と過少である実験例６、
Ｃａの含有量が１３．３９モル％と過少であり、Ｓｉの
含有量が７３．６３モル％と過多である実験例１０、Ｃ
ａの含有量が６３．８１モル％と過多であり、Ｔｉの含
有量が５．２６モル％と過少である実験例１１において
は、誘電率が１２〜１６、誘電正接が０．１８〜０．２
６と両者とも小さく、無反射曲線との位置関係も全て下
方であった。更に、Ｎｂの含有量が１８．３７モル％と
過多である実験例９、Ｓｉの含有量が１９．７２モル％
と過少である実験例１２、Ｃａの含有量が２１．５５モ
ル％と過少であり、Ｔｉの含有量が５１．７３モル％と
過多である実験例１３、Ｎｂの含有量が０．１３モル％
と過少である実験例１４においては、誘電率は１９〜２
５と問題はなかったが、誘電正接が０．１３〜０．２６
と小さく、無反射曲線との位置関係も全て下方であっ
た。

【００２７】これに対して、Ｃａ、Ｔｉ、Ｎｂ及びＳｉ
の含有量が、発明の範囲内である実験例１〜５、及び実
験例７、８においては、誘電率が１９〜２３、誘電正接
が０．２８〜０．３６と両者とも十分に大きく、無反射
曲線との位置関係も全て上方であった。また、Ｚｒを含
有する実験例１５においては、誘電率が３３とより大き
く、誘電正接も０．３０と十分に大きく、無反射曲線と
の位置関係も上方であった。このため、これらの誘電体
磁器組成物は、優れた誘電特性を有しており、誘電正接
の小さい他の材料等と混合又は複合化させても、十分な
電波吸収効果を得ることができる。

【００２８】（２）誘電体（混合シート） 混合シートの作製 （１）で用いたものと同様の原料粉末を用いて、得られ
る誘電体磁器組成物に含まれる各元素の含有量が、酸化
物換算値で、表１に示す実験例２と同様の組成となるよ
うに原料を配合した。次いで、これらの原料粉末（１２
０ｇ）と、純水（１８０ｍｌ）とをジルコニア球石（直
径１０ｍｍ、１０００ｇ）を用いて、ボールミルにより
４０ｒｐｍで２４時間混合した。その後、凍結乾燥した
ものを高アルミナ磁器坩堝に入れ、１１８５℃にて３時
間仮焼して、仮焼粉末を得た。次いで、得られた仮焼粉
末と、純水（１６０ｍｌ）とを前記ジルコニア球石を用
いて、ボールミルにより４０ｒｐｍで４８時間混合し
た。その後、凍結乾燥して粉末化した。次いで、得られ
た粉末（９４．６ｇ）と、ポリビニルブチラール樹脂
（６．４ｇ）と、エタノール（３０ｍｌ）と、メチルエ
チルケトン（５３ｍｌ）とをジルコニア球石（直径１０
ｍｍ、５００ｇ）を用いて、ボールミルにより４０ｒｐ
ｍで２４時間混合した。その後、ドクターブレード法に
よりシートを作製し、乾燥した後、厚さ１．９ｍｍの混
合シートを得た。

【００２９】混合シートの誘電特性 得られた混合シートを７０ｍｍ×７０ｍｍの大きさに切
り取り、前記と同様に自由空間法により誘電特性を測定
した。その結果、誘電率が２０、誘電正接が０．２８５
であり、図１に示す無反射曲線との位置関係は線上であ
った。そこで、再度、同様にドクターブレード法で厚さ
０．２４ｍｍのシートを作成し、７０ｍｍ×７０ｍｍの
大きさに切り取った混合シートの背後に金属板（金属の
種類；アルミニウム、厚さ；０．５ｍｍ）をあてがい、
自由空間法で電波吸収特性を測定した。その結果、周波
数７０ＧＨｚで反射減衰が生じ、反射減衰量は３２ｄＢ
と実用レベル（２５〜３０ｄＢ）を満たすことができ
た。上記のことより、誘電体磁器組成物を粉末の形態
で、電波吸収効果の低い樹脂と複合化させて得られた誘
電体であっても、優れた誘電特性を有するものとし得る
ことが分かった。更に、それを用いることで、優れた電
波吸収特性を有する誘電体が得られることが分かった。

【００３０】（３）誘電体（複合板） 複合板の作成 実験例４で得られた試験片を、厚さ２．０ｍｍに研削加
工したものの上に、市販の板ガラス（５０〜１１０ＧＨ
ｚにおいて、誘電率：５．８、誘電正接：０．０３）を
０．８ｍｍの厚さに研削加工したものを載せ、５００℃
にて３０分間電気炉で加熱して板ガラスを誘電体磁器組
成物に焼き付け、複合板を作製した。 複合板の誘電特性 得られた複合板の一方の面に金属板（金属の種類；銅、
厚さ；１ｍｍ）をあてがい、自由空間法で電波吸収特性
を測定した。その結果、周波数８２ＧＨｚで反射減衰が
生じ、反射減衰量は３３ｄＢと実用レベルを満たすこと
ができた。上記のことより、誘電体磁器組成物を板状の
形態で、電波吸収効果の低い板ガラスと複合化させて得
られた誘電体であっても、優れた誘電特性を有するもの
とすることができることが分かった。更に、それを用い
ることで、優れた電波吸収特性を有する誘電体が得られ
ることが分かった。

【００３１】尚、本発明においては、上記の具体的な実
施例に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明
の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。例
えば、本発明の誘電体磁器組成物は、発熱体等の誘電体
部品としても使用することができる。この発熱体として
は、各種加熱装置用の高周波（特にミリ波）加熱体等が
挙げられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】無反射曲線を示す説明図である。

【図２】実験例５のＸ線回折結果を示すチャートによる
説明図である。

【図３】実験例１〜１６の各誘電体磁器組成物の複素誘
電率をプロットした説明図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東田 豊 名古屋市熱田区六野二丁目４番１号 財団 法人ファインセラミックスセンター内 Ｆターム(参考） 4G030 AA08 AA15 AA16 AA20 AA37 BA09 CA01 CA08 4G031 AA04 AA10 AA11 AA14 AA30 BA09 CA01 CA08 5E321 AA01 AA41 AA44 BB21 BB31 GG11

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｃａ、Ｔｉ、５Ａ族元素及びＳｉを含有
   し、Ｚｒを含有せず、酸化物換算で、該Ｃａ、該Ｔｉ、
   該５Ａ族元素及び該Ｓｉの各含有量の合計を１００モル
   ％とした場合に、該Ｃａの含有量は２２．０〜５７．０
   モル％、該Ｔｉの含有量は６．０〜４０．０モル％、該
   ５Ａ族元素の含有量は０．２〜１６．０モル％、該Ｓｉ
   の含有量は２１．０〜５９．０モル％であり、且つタイ
   タナイト固溶体を含むことを特徴とする誘電体磁器組成
   物。
2. 【請求項２】 Ｃａ、Ｔｉ、５Ａ族元素、Ｓｉ及びＺｒ
   を含有し、酸化物換算で、該Ｃａ、該Ｔｉ、該５Ａ族元
   素、該Ｓｉ及び該Ｚｒの各含有量の合計を１００モル％
   とした場合に、該Ｃａの含有量は２２．０〜５７．０モ
   ル％、該Ｔｉの含有量は６．０〜４０．０モル％、該５
   Ａ族元素の含有量は０．２〜１６．０モル％、該Ｓｉの
   含有量は２１．０〜５９．０モル％、該Ｚｒの含有量は
   １０．０モル％以下であり、且つタイタナイト固溶体を
   含むことを特徴とする誘電体磁器組成物。
3. 【請求項３】 上記５Ａ族元素がＮｂである請求項１又
   は２に記載の誘電体磁器組成物。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のうちのいずれか１項に
   記載の誘電体磁器組成物と、他の材料とが混合され、そ
   の後、成形されてなることを特徴とする誘電体。
5. 【請求項５】 請求項１乃至３のうちのいずれか１項に
   記載の誘電体磁器組成物からなる成形体と、他の素材と
   が複合化されてなることを特徴とする誘電体。
6. 【請求項６】 請求項１乃至３のうちのいずれか１項に
   記載の誘電体磁器組成物を含有することを特徴とする電
   波吸収体。