2016 Fiscal Year Research-status Report
電波シールドボックスによる電波吸収リサイクルボードの開発
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16K06569
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
河邊 伸二 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20252314)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 洋介 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00757338)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 電波吸収 / リサイクルボード / 2.45GHｚ / 電気炉酸化スラグ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
プラスチック廃棄物と木粉を原料にするリサイクルボードに電波吸収と遮蔽特性を付加させた、高機能な2450MHz帯の電波吸収リサイクルボードの開発を目的とする。廃材を利用したリサイクルボードは、加工性、防水性が高く、有用な建材である。しかし、近い将来、コスト競争になることが予想される。リサイクルボードに高機能な付加価値を付けることで、リサイクル市場の日本の国際競争力が増すことになる。電波吸収とさらに遮蔽の効果は高機能化に対応している。
一方、私達は日常生活の中でラジオやテレビ放送、家庭用の無線電話、電磁調理器などさまざまな電磁波を利用している。しかしその一方で、電磁波による弊害も拡大しており、病院建築内での携帯電話による医療機器の誤作動問題や社内無線LAN通信障害等の障害発生が数多くなるようになってきた。
これらの原因のひとつが建築物の内外において電磁波が吸収されないことによる多重反射であることから、電子レンジ、無線LAN、家庭内コードレス電話の2450MHz帯の電波対策を施す必要が益々重要になっている。特に、建築空間においては、不要な電波を遮蔽するだけでなく吸収できる安価な建築用電波吸収リサイクルボードの開発が急務になっている。
障害を低減すべく高性能で実用可能なフェライトタイルやフェライト・カーボン混入モルタルによる電波吸収体も開発されつつある。しかし現状の電波吸収体は、高コストであり、周波数の帯域幅が非常に狭い範囲に限定されている。建築空間で使用される電波吸収体の研究は発展途上である。
そこで、本研究では、コストの減少を狙い、産業副産物である電気炉酸化スラグの特性を重点的に行い、フェライトやカーボンに代わる電波吸収リサイクルボードの原料の電波吸収性能を検討する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
産業廃棄物である電気炉酸化スラグが、焼成によって変化する性質に着目し、電気炉酸化スラグの電波吸収特性をモルタルを基材で検討した。
2種のスラグを焼成加工することによって鉱物組織を変化させ、この変化による電波吸収の傾向を明らかにすることによって、電波吸収性能向上のための基礎データを得ることを目的とした。
電波を最も吸収する厚さ（以下、マッチング厚さという）を求める際に複素誘電率と複素透磁率が用いられる。スラグはフェリ磁性をもつ磁性酸化物を含むため、磁性損失材料に分類される。磁性損失材料の誘電率と透磁率は複素数で表される。電波吸収性能の高い電波吸収材を設計するためには複素誘電率と複素透磁率の測定が有効であった。
現在の進捗状況において、以下のことが分かった。1) スラグを焼成したことによるスラグモルタルの複素誘電率と複素透磁率の変化を確認できた。2) 焼成したスラグをスラグモルタルの骨材とする場合は、焼成温度によってマッチング厚さを検討する必要がある。3) スラグAとスラグBの双方とも800°C以上の焼成による電波吸収性能の向上が見込まれる。
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| Strategy for Future Research Activity |
１）電波吸収体の検討：シールドボックス測定装置に用いて、電気炉酸化スラグの電波吸収特性を検討する。低コストでありながら、20dB以上の電波減衰性能を示す吸収体を選定する。
２）アンテナおよび試験体配置の検討：2.45GHzにおいて十分に電波が整流できる配置を検討する。また、アンテナ間のずれ許容についても検討する。
３）試験体サイズ及び試験体設置用開口のサイズ検討：2.45GHzのオフセット周波数を考慮し、電波の通過に支障の無いサイズを検討する。
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| Causes of Carryover |
低コストである電波吸収材として検討した電気炉酸化スラグの使用量が少なかったためである。
シールドボックスの仕様の詳細が決定しなかったためである。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
電波吸収材である電気炉酸化スラグの検討を行う。
シールドボックスの仕様の詳細を決定して、アンテナおよび試験体配置の検討を行う。2.45GHzにおいて十分に電波が整流できる配置を検討する。また、アンテナ間のずれ許容についても検討する。
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