电磁波吸收片材及其制造方法技术

本发明专利技术提供包含导电性短纤维和被绝缘材料覆盖的软磁性体颗粒的电磁波吸收片材。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电磁波吸收片材及其制造方法
本专利技术涉及电磁波吸收片材。
技术介绍
由于高度信息化社会的发展、多媒体社会的到来，由电子仪器产生的电磁波对其它仪器、或人体产生不良影响的电磁波干扰正在成为大的社会问题。电磁波环境越来越恶化的过程中，提供了吸收各自所对应的电磁波的各种电磁波吸收片材(参照日本特开2004-140335号公报)。例如，电磁波吸收提出了采用铁氧体等的电磁波吸收体、采用炭黑等的电磁波吸收体等。但是，这些电磁波吸收体不过是仅吸收特定的吸收波长区域，不能应对宽的波长区域。例如，使用铁氧体等的电磁波吸收体吸收几GHz的带域，但不能吸收几十GHz的带域。另一方面，使用炭黑等的电磁波吸收体可以吸收几十GHz，但是难说适合吸收几GHz的带域。实际上，电磁波吸收体为了满足所期望的吸收频率、该频率下的最大吸收量等的条件，采用由多种电波吸收体适当选择的方法等，难以供给实用。另外，要求高效率和大容量的发电机、发动机、逆变器、换流器、印刷基板、电缆等的高频仪器在小型化、轻质化，要求可以耐受高频大电流流动导致的导线发热的耐热性高的电磁波吸収材料。特别是，施加高电压的逆变器、发动机等的电气･电子仪器中，仪器的温度上升也大，因此要求耐热性高的材料。另外，高频仪器在小型化、轻质化，特别是在电磁波产生源附近具有特定的方向性地辐射的电磁波增多，要求小型、轻质的条件下显示强的电磁波吸收性的电磁波吸收片材。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供可吸收高频、宽范围的电磁波的耐热性高的、更轻质的电磁波吸收片材。本专利技术人等为了解决上述课题进行了深入研究，结果发现通过含有导电性短纤维和被绝缘材料覆盖的软磁性体颗粒的电磁波吸收片材，可以解决上述课题，从而完成了本专利技术。本专利技术的一个实施方式是包含导电性短纤维和被绝缘材料覆盖的软磁性体颗粒的电磁波吸收片材。优选电磁波吸收片材在一个方向具有特别大的电波吸收性。另外，优选电磁波吸收片材的频率范围为6~20GHz的电磁波的至少一个方向的电磁波吸收率为99%以上。另外优选电磁波吸收片材在300℃热处理30分钟后的频率5GHz下的电磁波吸收率相对于热处理前，至少一个方向的变化率为10%以下，进一步优选为1%以下。进一步地，为电磁波吸收片材的制造方法，其包括通过湿式抄造法制造包含导电性短纤维和被绝缘材料覆盖的软磁性体颗粒的片材。优选电磁波吸收片材的制造方法包括使包含导电性短纤维和被绝缘材料覆盖的软磁性体颗粒的片材沿一个方向移动的同时进行低孔隙率化。进一步地，为安装了前述电磁波吸收片材的电气･电子回路。进一步地，为安装了前述电磁波吸收片材的电缆。以下对本专利技术进行详细说明。具体实施方式(导电性短纤维)作为本专利技术中使用的导电性短纤维，可列举为具有从具有约10-1Ω･cm以下的体积电阻率的导体到具有约10-1~108Ω･cm的体积电阻率的半导体的宽范围的导电性的纤维物的、纤维直径和纤维长度的关系用下式表示的导电性短纤维。100≤纤维长度/纤维直径≤20000作为这样的导电性短纤维，可列举例如金属纤维、碳纤维等具有均匀的导电性的材料、或者镀敷了金属的纤维、混合了金属粉末的纤维、混合了炭黑的纤维等导电材料和非导电材料混合而整体显示导电性的材料，但不限于这些。其中，本专利技术中优选使用碳纤维。本专利技术中使用的碳纤维优选将纤维状有机物在不活性气氛中高温煅烧而碳化得到的碳纤维。一般，碳纤维大致分为将聚丙烯腈(PAN)纤维煅烧得到的碳纤维和将沥青纺丝后进行煅烧得到的碳纤维，除此以外还有将人造丝、苯酚等树脂纺丝后进行煅烧而制造的碳纤维，这些在本专利技术中也可使用。也可在煅烧前使用氧等进行氧化交联处理，防止煅烧时的熔断。本专利技术中使用的导电性短纤维的纤维长度选自1mm~20mm的范围。导电性短纤维的选择中，更优选导电性高、且在后述的湿式抄造法中显示良好的分散的材料。另外，沿着一个方向进行低孔隙率化时，由于导电性短纤维变形、切断，形成电感器，可得到吸收高频、宽范围的电磁波的电磁波吸收片材。电磁波吸收片材中的导电性短纤维的含量优选为片材总重量的1wt%~40wt%，更优选为3wt%~20wt%。(绝缘材料)本专利技术中，绝缘材料是指体积电阻率为1×107Ω･cm以上的材料，如果是覆盖软磁性体颗粒、可防止软磁性体颗粒互相接触的材料，则没有特别限制，认为优选耐热性高的无机物，特别是强度也优异的陶瓷如日本特开2012-84577所记载的，适合软磁性体颗粒的覆盖。另外，为了通过后述的抄纸形成片材，进一步地，作为覆盖的绝缘材料，聚间苯二甲酰间苯二胺的纤条体(以下称为芳族聚酰胺纤条体)和/或短纤维(以下称为芳族聚酰胺短纤维)从具有良好的成型加工性、阻燃性、耐热性等的特性方面考虑优选使用。特别是，聚间苯二甲酰间苯二胺的纤条体从由于其膜状微小颗粒的形态而与其它物质的接触面积增大方面考虑优选使用。绝缘材料对软磁性体颗粒的覆盖只要可防止软磁性体颗粒互相接触，覆盖软磁性体颗粒的一部分也可以。(软磁性体颗粒)作为本专利技术的软磁性体颗粒的原料，可使用选自铁、镍和钴中的至少一种金属、或形成其分散体时介电常数值大的含有选自铁、镍和钴中的至少一种元素的化合物等。另外，前述原料可以为含有至少一种选自铁、镍和钴中的至少一种元素的合金。进一步，前述原料可以为结晶，也可以为无定形。要说明的是，软磁性体是指可比较容易地磁化、减磁的磁性体。对金属软磁性体的制造方法没有特别限定，通过还原法、羰基法、电解法等制造金属单体，进一步通过适当必要的方法进行合金化。另外，对金属软磁性体颗粒的造粒方法也没有特别限定，可列举机械粉碎法、热水粉化法（浴湯粉化法）、还原法、电解法、气相法等。另外，粉体的形状可以为球状、块状、柱状、针状、板状、鳞片状等，也可以通过造粒后的后步骤改变形状。(被绝缘材料覆盖的软磁性体颗粒)被本专利技术的绝缘材料覆盖的软磁性体颗粒是指有时软磁性体颗粒相互接触，因此将软磁性体颗粒用绝缘材料覆盖以确保绝缘性的颗粒。覆盖的方法有喷镀法、CVD、PVD等所谓的干式涂覆法、涂布溶胶并烧结的湿式法。另外，通过对软磁性体颗粒和绝缘材料的复合粉末实施氮化处理、碳化处理、氧化处理等，可制作确保绝缘性的颗粒，但不限定于这些。另外，进一步为了强化绝缘性，优选将前述芳族聚酰胺纤条体和/或芳族聚酰胺短纤维通过后述抄纸法混合。电磁波吸收片材中的被绝缘材料覆盖的软磁性体颗粒的含量优选为片材总重量的50wt%~90wt%，更优选为70wt%~80wt%。(电磁波吸收片材)本专利技术的电磁波吸收片材一般可通过将前述导电性短纤维和被绝缘材料覆盖的软磁性体颗粒混合后形成片材的方法制造。具体而言，形成片材可适用例如将导电性短纤维、被绝缘材料覆盖的软磁性体颗粒、上述的芳族聚酰胺纤条体和短纤维干式混合后，利用气流形成片材的方法；将导电性短纤维、被绝缘材料覆盖的软磁性体颗粒、上述的芳族聚酰胺纤条体和芳族聚酰胺短纤维在液体介质中分散混合后，吐出在液体透本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电磁波吸收片材，其包含导电性短纤维和被绝缘材料覆盖的软磁性体颗粒。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180330 JP 2018-0671641.电磁波吸收片材，其包含导电性短纤维和被绝缘材料覆盖的软磁性体颗粒。


2.根据权利要求1所述的电磁波吸收片材，其在一个方向上显示特别大的电波吸收性。


3.根据权利要求1或2所述的电磁波吸收片材，其中，频率范围6~20GHz的电磁波的至少一个方向的电磁波吸收率为99%以上。


4.根据权利要求1~3中任一项所述的电磁波吸收片材，其特征在于，在300℃热处理30分钟后的频率5GHz下的电磁波吸收率相对于热处理前，至少一个方向的变化率为10%以下。


5.根据权利要求1~3中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：成濑新二，藤森龙士，浮谷孝一，田中康纪，
申请(专利权)人：杜邦帝人先进纸日本有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP