SiC系繊維を用いた広帯域型電波吸収機能を付与した構造用複合材料の実現

電波を利用した通信の重要性が増しているが、電波を利用する時に電波を反射せずに吸収する材料がないことが電波利用時に問題となっている。特に、GHzオーダーの周波数帯域では広帯域で電波を吸収する材料がないことが問題となっている。本研究では、広帯域電波吸収体で20dB程度の電波吸収率をSiTiCO繊維強化エポキシ系複合材料で実現する可能性を示すことを目的とした。材料系には、SiTiCO繊維に熱処理を施し、抵抗率を1.5×10^4〜6.5×10^<-3>Ωmの範囲内で任意の値にしたものを適当な形態にし、エポキシ樹脂と複合化したものを用いた。実際には、繊維を長さ3〜30mmの短繊維にし、エポキシマトリックスと複合化し、二次元面内ランダムの繊維分布を持つ複合材料を作製した。得られた複合材料の板厚方向の誘電率、誘電損失を5〜40GHzの周波数帯域で測定した。これらの周波数では通常の方法では測定できないので、新たにホーン型アンテナを用いた自由空間法での測定方法を開発し、それを用いて測定を行なった。実験結果をもとに、電波吸収能力の周波数依存性及びSiTiCO繊維の比抵抗を用いて、電波吸収能の周波数依存性を解析的に推定した。また、この電波吸収材料が構造体として用いられる力学特性を兼ね備えていることも検証した。これらの結果をもとに異なる特性の繊維を混合して用い、広帯域型電波吸収体を得るための指針を得た。また、SiTiCO繊維を用いた電波吸収体設計の概念も提案することができた。

電波を利用した通信の重要性が増しているが、電波を利用する時に電波を反射せずに吸収する材料がないことが電波利用時に問題となっている。特に、GHzオーダーの周波数帯域では広帯域で電波を吸収する材料がないことが問題となっている。本研究では、広帯域電波吸収体で20dB程度の電波吸収率をSiTiCO繊維強化エポキシ系複合材料で実現する可能性を示すことを目的とした。材料系には、SiTiCO繊維に熱処理を施し、抵抗率を1.5×10^4〜6.5×10^<-3>Ωmの範囲内で任意の値にしたものを適当な形態にし、エポキシ樹脂と複合化したものを用いた。実際には、繊維を長さ3〜30mmの短繊維にし、エポキシマトリックスと複合化し、二次元面内ランダムの繊維分布を持つ複合材料を作製した。得られた複合材料の板厚方向の誘電率、誘電損失を5〜40GHzの周波数帯域で測定した。これらの周波数では通常の方法では測定できないので、新たにホーン型アンテナを用いた自由空間法での測定方法を開発し、それを用いて測定を行なった。実験結果をもとに、電波吸収能力の周波数依存性及びSiTiCO繊維の比抵抗を用いて、電波吸収能の周波数依存性を解析的に推定した。また、この電波吸収材料が構造体として用いられる力学特性を兼ね備えていることも検証した。これらの結果をもとに異なる特性の繊維を混合して用い、広帯域型電波吸収体を得るための指針を得た。また、SiTiCO繊維を用いた電波吸収体設計の概念も提案することができた。