ポリマー修飾磁性ナノ粒子によるＧＨｚ帯用薄型電磁波吸収体の開発

使用聚合物改性磁性纳米颗粒开发 GHz 频段薄型电磁波吸收体

基本信息

批准号：
12J03375
负责人：
榛葉和晃
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

【研究の目的】本研究では高透磁率の期待されるアモルファス磁性粒子ポリマー複合体の作製(A)を行い、電磁波吸収体向けポリマー複合体の透磁率向上を試みる。さらにナノ粒子の添加し、磁性体の高充填化と透磁率のさらなる向上を試み(B)、UHF帯に対応した電磁波吸収体の薄型化を目的とする。【研究成果】A)強還元剤NaBH_4による塩化鉄の還元により、高い飽和磁化と透磁率を有するアモルファスFe-Bサブミクロン粒子(AFBS)の作製に成功した。AFBSポリマー複合体は従来の電磁波吸収体に用いられる材料に比べて、UHF帯で高い透磁率を有し、従来の20-25%の薄型で電磁波吸収特性を示すことを明らかにした。B)Ptイオンの添加より微細なアモルファスFe-B粒子の作製に成功した。これを添加することでAFBSポリマー複合体の充填率が向上し、高周波磁気特性が向上をすることを明らかにした。また、グリコサーマル法により数十ナノサイズのNi-Znフェライトナノ粒子の合成に成功した。これを混合することで、ポリマー複合体の透磁率が大きく向上し、より薄型で電磁波吸収特性を示すことを明らかにした。AFBSポリマー複合体のノイズ抑制特性を、マイクロストリップライン(MSL)基板により評価した。試料は既存製品より高い周波数帯域(4～6GHz)において、吸収ピークを示し、その吸収量は同等の大きさであった。よって、AFBSポリマー複合体はGHz帯域で良好なノイズ抑制特性を有することが明らかになった。以上より、AFBSポリマー複合体がGHz帯の電磁波吸収体に適した材料であることがわかった。

[研究目的] 在本研究中，我们将制造（A）一种有望具有高磁导率的非晶磁性颗粒聚合物复合材料，并尝试提高用于电磁波吸收器的聚合物复合材料的磁导率。此外，我们尝试通过添加纳米颗粒来增加磁性材料的填充量，进一步提高导磁率（B），目的是使电磁波吸收体能够兼容UHF频段更薄的应用。 [研究成果] A)通过强还原剂NaBH_4还原氯化铁，成功制备出具有高饱和磁化强度和导磁率的非晶Fe-B亚微米颗粒（AFBS）。据透露，AFBS聚合物复合材料在UHF频段比传统电磁波吸收体中使用的材料具有更高的磁导率，并且在比传统材料薄20-25%的厚度下表现出电磁波吸收性能。 B) 我们通过添加 Pt 离子成功地生产了细小的非晶态 Fe-B 颗粒。结果表明，该物质的添加提高了AFBS聚合物复合材料的填充率，并改善了其高频磁性能。此外，我们利用糖热法成功合成了尺寸为数十纳米的镍锌铁氧体纳米颗粒。据透露，通过混合该材料，聚合物复合材料的导磁率大大提高，使其更薄，并表现出电磁波吸收性能。使用微带线 (MSL) 基板评估 AFBS 聚合物复合材料的噪声抑制性能。该样品在比现有产品更高的频段（4-6GHz）显示出吸收峰，并且吸收量具有可比性。因此，表明AFBS聚合物复合材料在GHz频段具有良好的噪声抑制性能。由上可知，AFBS聚合物复合材料是适合GHz频段电磁波吸收体的材料。