JPH1013081A - マイクロ波吸収材 - Google Patents

マイクロ波吸収材

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JPH1013081A
JPH1013081A JP16580896A JP16580896A JPH1013081A JP H1013081 A JPH1013081 A JP H1013081A JP 16580896 A JP16580896 A JP 16580896A JP 16580896 A JP16580896 A JP 16580896A JP H1013081 A JPH1013081 A JP H1013081A
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JP
Japan
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microwave
absorbing material
transition metal
electric conductivity
days
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP16580896A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroya Hayashi
宏哉 林
Masanori Kato
誠軌 加藤
Tatsuto Takahashi
達人 高橋
Makoto Kato
誠 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広帯域のマイクロ波を吸収でき、しかも高い
吸収効率を有するマイクロ波吸収材を提供する。 【解決手段】 電気伝導性を有する積層不整構造物質か
らなることを特徴とするマイクロ波吸収材、化学式MX
1-X ch2 で表せる複合遷移金属ジカルコゲナイドで
あることを特徴とするマイクロ波吸収材など。ここで、
M、Aは異なる遷移金属、chはカルコゲンを表し、X
は複合遷移金属ジカルコゲナイドが積層不整構造をとる
範囲の値である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はマイクロ波吸収材に
関する。
【0002】
【従来の技術】近年、家電機器、コンピューター関連機
器、通信機器、医療機器、工作機器、航空機、自動車、
列車などに用いられる制御機器などに、マイクロ波帯域
の電磁波が使用される機会が著しく増加している。その
ため、こうした機器から漏れるマイクロ波が互いに干渉
する電波障害の問題が大きくクローズアップされてい
る。
【0003】この電波障害を防ぐために、こうした機器
の周りにマイクロ波吸収材を用いた電波吸収壁が設けら
れている。
【0004】一般に、電波吸収は電磁波エネルギーが吸
収材固有の電子が占有された軌道と非占有軌道とのバン
ドギャップに等しいときに起こるが、吸収効率を上げる
には、吸収されたエネルギーが同一波長の電磁波放出に
のみに消費されることなく、例えば発熱などの他のプロ
セスにより消費される必要がある。
【0005】マイクロ波吸収材としては、BaTiO3
(特開昭54−6154号公報、特開平2−22346
号公報)、Fe34 および磁性金属粒子(特開昭61
−500338号公報)、金属粒子(特開昭59−15
4710号公報、特開昭63−87535号公報、特開
平1−123917号公報、特開平2−49611号公
報、特開平2−500869号公報、特開平2−299
195号公報、特開平5−182517号公報)、カー
ボン粉末(特開昭61−284089号公報、特開平6
−500357号公報)、SiC微粒子またはSi−C
−Oアモルファス(特開昭63−173394号公報、
特開平1−167532号公報、特開平3−67489
号公報、特開平5−270941号公報)、酸化インジ
ウム(特開平2−263017号公報)、チタン酸カリ
ウム(特開昭63−87535号公報)などがあるが、
カーボン粉末が最もマイクロ波吸収効率に優れている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなマイクロ波吸収材からなる電波吸収壁を用いても、
各々の吸収材のエネルギー幅に相当する特定の波長のマ
イクロ波しか吸収されないため、外部から侵入してくる
種々の波長のマイクロ波による電波障害を防止すること
はできない。
【0007】また、このようなマイクロ波吸収材からな
る電波吸収壁を用いて電波を100%吸収するにはその
厚みを数mm以上にする必要があり、種々の電子機器の
小型化の障害になっている。もし、現状より高いマイク
ロ波吸収効率の吸収材を提供できれば、電波吸収壁を電
子機器の表面に塗布するだけで構築できる可能性もあ
り、そのメリットは非常に大きい。
【0008】本発明は、このような課題を解決するため
になされたものであり、広帯域のマイクロ波を吸収で
き、しかも高い吸収効率を有するマイクロ波吸収材を提
供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題は、電気伝導性
を有する積層不整構造物質からなることを特徴とするマ
イクロ波吸収材により解決される。
【0010】電気電導性を有する物質であれば、マイク
ロ波帯域のエネルギーに相当するバンドギャップを有し
ているのでマイクロ波の吸収が可能になる。また、積層
不整構造にすることにより、接近した多くのバンドギャ
ップを形成でき、かつ吸収されたエネルギーを同一波長
の電磁波放出ではなく別のプロセスで消費できる。した
がって、電気伝導性を有する積層不整構造物質を用いれ
ば、広帯域のマイクロ波を高吸収効率で吸収できること
になる。
【0011】電気伝導性を有する積層不整構造物質とし
て、化学式MX1-X ch2 で表せる複合遷移金属ジカ
ルコゲナイドからなることを特徴とするマイクロ波吸収
材を挙げるとができる。
【0012】ここで、M、Aは異なる遷移金属、chは
カルコゲンを表し、Xは複合遷移金属ジカルコゲナイド
が積層不整構造をとる範囲の値である。
【0013】化学式MX1-X ch2 で表せる複合遷移
金属ジカルコゲナイドはマイクロ波帯域のエネルギー準
位を有する。そして、その構造を積層不整構造すること
により広帯域のマイクロ波吸収が可能で、かつ高い吸収
効率が得られる。
【0014】こうした複合遷移金属ジカルコゲナイドと
して、MがRe、Os、Ru、Feの中から選ばれた少
なくとも1種、AがV、Nb、Taの中から選ばれた少
なくとも1種、chがS、Se、Teの中から選ばれた
少なくとも1種よりなる化合物が挙げられる。
【0015】図1に、ReX Nb1-X Se2 の状態図を
示す。本状態図は、所定の比率に調製したReとNbの
金属粉末とSe粒の混合物を真空封入し、950℃で3
日間均一化のための熱処理し、所定の温度で7日間焼鈍
後急冷してX線回折により構造解析して求めたものであ
る。図で、Iは4Ha相とmixed layer相
(積層不整構造のうち2種類以上の構造の相が入り乱れ
て積層しているもの)、IIはmixed layer
相、IIIは2Hb構造の積み重なりがランダムな構造
の相であり、相IIが最も高いマイクロ波吸収効率を示
す。また、4Ha、2Hbは結晶学的な符号である。M
をRe、AをNbとしたとき、0.07≦X<1/2の
範囲でmixedlayer相IIの得られることがわ
かる。
【0016】図2に、OsX Nb1-X Se2 の状態図を
示す。本状態図は、所定の比率に調製したOsとNbの
金属粉末とSe粒の混合物を真空封入し、1000℃で
3日間均一化のための熱処理し、所定の温度で7日間焼
鈍後急冷してX線回折により構造解析して求めたもので
ある。II、4Haは図1と同様なものを表す。MをO
s、AをNbとしたときは、0.05≦X<1/3の範
囲でmixedlayer相IIの得られることがわか
る。さらに、chをTeとするとより高いマイクロ波吸
収効率が得られる。
【0017】
【発明の実施の形態】表1に示すReX Nb1-X Se2
系、OsX Nb1-X Se2 系、ReX Nb1- X Te2
系、ReX Nb1-X2 系の10種類の粉末試料を作成
し、マイクロ波吸収効率を測定した。
【0018】ReX Nb1-X Se2 系、ReX Nb1-X
Te2 系、ReX Nb1-X2 系の試料は、所定の比率
に調製したReとNbの金属粉末とSe、Te、S粒の
混合物を真空封入し、950℃で3日間均一化のための
熱処理し、800℃で7日間焼鈍後急冷して作成した。
【0019】OsX Nb1-X Se2 系の試料は、所定の
比率に調製したOsとNbの金属粉末とSe粒の混合物
を真空封入し、1000℃で3日間均一化のための熱処
理し、800℃で7日間焼鈍後急冷して作成した。比較
材として、市販の鉄粉(Fe23 )とグラファイトを
用いた。マイクロ波吸収効率は以下の方法で測定した。
【0020】図3に、マイクロ波吸収効率の測定装置を
示す。図で、1は試料、2は石英ガラス製試料ホルダ
ー、3はマグネトロン、4はパイロメーター、5は記録
系を示す。石英ガラス製試料ホルダー2に粉末試料1を
入れ、マグネトロン3でマイクロ波(2.45GHz)
を試料1に照射し、マイクロ波吸収による試料1の温度
上昇をパイロメーター4で測定し、記録系5に記録す
る。定常状態での試料温度は式(1)で表せるので、マ
イクロ波吸収効率μが求まる。 T=(μH/α)+TO ・・・(1) ここで、T:試料温度、TO :室温、α:熱放射率、
H:マイクロ波出力である。
【0021】結果を表1に示す。なお、表には鉄粉のマ
イクロ波吸収効率を1としたときの相対的なマイクロ波
吸収効率を示してある。
【0022】本発明である積層不整構造の複合遷移金属
ジカルコゲナイドは、いずれも現状で最も優れているグ
ラファイトより高いマイクロ波吸収効率を示しており、
特に、Te系で高い吸収効率が安定して得られることが
わかる。また、複合遷移金属ジカルコゲナイドであって
も、積層不整構造とならないRe0.5 Nb0.5 Se2
Os0.33Nb0.67Se2 では、高いマイクロ波吸収効率
が得られない。
【0023】
【表1】
【0024】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、広帯域のマイクロ波を吸収でき、しかも高い
吸収効率を有するマイクロ波吸収材を提供できる。な
お、この材料は高感度のマイクロ波検出器にも応用可能
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】ReX Nb1-X Se2 の状態図である。
【図2】OsX Nb1-X Se2 の状態図である。
【図3】マイクロ波吸収効率の測定装置を表す図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 宏哉 岡山県岡山市理大町一丁目1番 岡山理科 大学内 (72)発明者 加藤 誠軌 岡山県岡山市理大町一丁目1番 岡山理科 大学内 (72)発明者 高橋 達人 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 加藤 誠 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気伝導性を有する積層不整構造物質か
    らなることを特徴とするマイクロ波吸収材。
  2. 【請求項2】 前記電気伝導性を有する積層不整構造物
    質が化学式MX1- X ch2 (但し、M、Aは異なる遷
    移金属、chはカルコゲンを表し、Xは複合遷移金属ジ
    カルコゲナイドが積層不整構造をとる範囲の値であ
    る。)で表せる複合遷移金属ジカルコゲナイドであるこ
    とを特徴とする請求項1記載のマイクロ波吸収材。
  3. 【請求項3】 前記MX1-X ch2 において、MがR
    e、Os、Ru、Feの中から選ばれた少なくとも1
    種、AがV、Nb、Taの中から選ばれた少なくとも1
    種、chがS、Se、Teの中から選ばれた少なくとも
    1種よりなることを特徴とする請求項2記載のマイクロ
    波吸収材。
  4. 【請求項4】 前記MX1-X ch2 において、MがR
    e、AがNbであり、かつ0.07≦X<1/2である
    ことを特徴とする請求項3記載のマイクロ波吸収材。
  5. 【請求項5】 前記MX1-X ch2 において、MがO
    s、AがNbであり、かつ0.05≦X<1/3である
    ことを特徴とする請求項3記載のマイクロ波吸収材。
  6. 【請求項6】 前記MX1-X ch2 において、chが
    Teであることを特徴とする請求項3、4又は5記載の
    マイクロ波吸収材。
JP16580896A 1996-06-26 1996-06-26 マイクロ波吸収材 Withdrawn JPH1013081A (ja)

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