マイクロ波・ミリ波帯高機能電磁環境対策材の実現を目指した金属粒子複合材料の研究

金属颗粒复合材料研究，旨在实现微波和毫米波波段高功能电磁环境对策材料

基本信息

批准号：
20K05103
负责人：
笠置映寛
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Tokyo University of Science, Yamaguchi
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は，マイクロ波からミリ波帯で利用する広帯域電波吸収体，周波数選択性電磁遮蔽材といった高機能電磁環境対策材の実現を目指し，粒子の形状効果を活用した金属粒子複合材料を開発することである。針状FeCoナノ粒子複合材料の透磁率スペクトルの制御を目的に，アスペクト比の異なる2種類の粒子を含む複合材料の電磁気特性について検討を行った。大きいアスペクト比を持つ粒子量の増加にともない，透磁率の分散周波数は高周波にシフトし，低周波透磁率が減少する傾向が観測された。2種類の粒子の割合を調整することで，透磁率の分散周波数，低周波透磁率を調整できることがわかった。低粒子濃度で金属特性を示す複合材料シートの実現に向け，扁平状Cu粒子複合材料，及び扁平状AgコートCu粒子複合材料の導電率・誘電率特性について昨年度にひき続き検討した。Cu粒子表面をAg被覆することで，複合材料の導電性が高まること，パーコレーション濃度が下がること，低い粒子濃度でドルーデ型誘電率分散が得られ10GHzを超える周波数まで負の誘電率を示すことがわかった。得られた知見をもとに，複合材料シートを作成し，反射・透過係数測定（自由空間法）を行った。粒子濃度がパーコレーション濃度を超えるAgコートCu粒子複合材料シートにおいて金属的反射・透過特性が観測された。金属粒子複合材料シートと誘電体あるいは金属を重ねた積層材の反射・透過特性について，計算による検討を行った。AgコートCu粒子複合材料シートとアクリル板からなる積層材の反射・透過特性について，計算値と測定値が一致することを確認した。そして，周波数選択性電磁遮蔽材の実現に向けた複合材料の粒子濃度，厚み等の条件について検討した。また，針状FeCoナノ粒子複合材料を用いた吸収体の実現に向け，吸収特性における粒子濃度，及び厚みの依存性について検討した。

本研究的目的是开发利用颗粒形状效应的金属颗粒复合材料，以实现可用于微波的宽带无线电波吸收体和频率选择性电磁屏蔽材料等高性能电磁环境对策材料。正在向毫米波频段发展。为了控制针状FeCo纳米颗粒复合材料的磁导率谱，我们研究了含有两种不同长宽比颗粒的复合材料的电磁性能。随着长径比大的颗粒数量的增加，磁导率的分散频率向高频移动，并且观察到低频磁导率下降的趋势。研究发现，通过调节两类颗粒的比例，可以调节磁导率和低频磁导率的分散频率。继去年之后，我们继续研究扁平Cu颗粒复合材料和扁平Ag涂层Cu颗粒复合材料的导电率和介电常数特性，以实现在低颗粒浓度下表现出金属性能的复合片材。通过在Cu颗粒表面涂覆Ag，复合材料的电导率增加，渗流浓度降低，并且在低颗粒浓度下获得了Drude型介电常数分散体，在超过10 GHz的频率下表现出负介电常数。明白了。根据所获得的知识，我们创建了复合材料片并测量了其反射和透射系数（自由空间法）。在银涂覆的铜颗粒复合片中观察到金属反射和透射特性，其中颗粒浓度超过渗滤浓度。我们对由金属颗粒复合片和电介质或金属层组成的层压材料的反射和透射特性进行了计算研究。经证实，由镀银铜颗粒复合片和亚克力板组成的层压板的反射和透射特性的计算值和测量值是匹配的。然后，我们研究了复合材料的颗粒浓度和厚度等条件，以实现频率选择性电磁屏蔽材料。此外，为了实现使用针状 FeCo 纳米颗粒复合材料的吸收器，我们研究了吸收特性对颗粒浓度和厚度的依赖性。

项目成果

期刊论文数量（7）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

針状FeCoナノ粒子分散複合材料の高周波透磁率

针状FeCo纳米颗粒分散复合材料的高频磁导率

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
山陽小野田市立山口東京理科大学紀要
影响因子：
0
作者：
安仁屋勝;池田昌弘;笠置映寛，合田和矢，山本真一郎
通讯作者：
笠置映寛，合田和矢，山本真一郎

異方性粒子を含む金属磁性粒子分散複合材料の高周波電磁気特性

含各向异性颗粒的金属磁性颗粒分散复合材料的高频电磁性能

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takasuka Shogo;Takahashi Tatsuhiro;神生龍一，沢田侑斗，西森秀人，Rebekah Arias，古田寛;笠置映寛，山本真一郎
通讯作者：
笠置映寛，山本真一郎

異方性FeCoナノ粒子分散コンポジットの高周波透磁率Ⅱ

各向异性 FeCo 纳米颗粒分散复合材料 II 的高频磁导率

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
笠置映寛;合田和矢;山本真一郎
通讯作者：
山本真一郎

異方性粒子を含む金属磁性粒子分散複合材料の高周波電磁気特性Ⅱ

含各向异性颗粒的金属磁性颗粒分散复合材料的高频电磁性能II

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
笠置映寛，合田和矢;山本真一郎
通讯作者：
山本真一郎

異方的形状金属粒子を含む複合材料の電波反射・透過特性評価

含有形状各向异性金属颗粒的复合材料的无线电波反射和传输特性评估

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
山陽小野田市立山口東京理科大学紀要
影响因子：
0
作者：
笠置映寛;合田和矢;山本真一郎
通讯作者：
山本真一郎

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发表时间：
2021
期刊：
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影响因子：
0
作者：
笠置映寛;金田和博;岸本功;吉井涼輔;伊藤克美;渡邊和志・吉崎静夫;梅田貴士
通讯作者：
梅田貴士

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DOI：
发表时间：
2004
期刊：
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影响因子：
0
作者：
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通讯作者：
H.Tanaka

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发表时间：
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影响因子：
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笠置映寛;金田和博;岸本功;吉井涼輔;伊藤克美;渡邊和志・吉崎静夫;梅田貴士;姫野完治・水上丈実・梅本宏之・橋本忠和;後藤康志;岸本功，笠置映寛;植松晴子;後藤康志;山田吉英
通讯作者：
山田吉英

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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
佐藤勝昭;福永博俊;遠藤恭;三谷誠司;加藤剛志;雨宮健太;齊藤準;石橋隆幸;谷垣俊明;菅原昭;品田博之;奉橋照生;竹澤昌晃;藤崎敬介;直江正幸;今岡淳;水野勉;笠置映寛;赤城文子
通讯作者：
赤城文子

抽出結晶化を用いたカフェインの分離精製実験とその教材化

萃取结晶法分离纯化咖啡因实验及其教材

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
M. Tesaki;N. Koga;Y. Kawasaki;and Y. Furukawa;N. Koga and T. Tsutaoka;N. Koga;M. Tesaki;坂本一磨;田中晃;笠置映寛;N.Koga;M.Tesaki;蔦岡孝則;木村友泰・重冨加奈・古賀信吉;網本貴一・鈴木直子・古賀信吉
通讯作者：
網本貴一・鈴木直子・古賀信吉