2015 Fiscal Year Research-status Report
高性能電磁波遮蔽材料の開発及び特定遮蔽周波数の実現
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26420721
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
倪 慶清 信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (00252544)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
夏木 俊明 信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (10432171)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 電磁波遮蔽 / ナノ材料 / 電磁波吸収 / カーボンナノチューブ / チタン酸バリウム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではさらに高性能の新規電磁波遮蔽材料を開発し，同時に電磁波遮蔽周波数を設計できる電磁波遮蔽構造を開発することを目的としている．また軽量化，高性能化の観点から金属材料の代わりに新規電磁波遮蔽材料の開発が急務となっている．その実現に鍵となる新規誘電体材料の開発が必要である．そこで，本研究では材料の観点から，ナノ新素材としてカーボンナノチューブやその他のナノ材料の優れた導電性や軽量性を生かし，ナノ複合化技術を駆使して高性能の電磁波遮蔽材料の開発を行っている．
その成果として，強誘電体チタン酸バリウム（BaTiO3）粒子を創成し，カーボンナノチューブにチタン酸バリウム層を表面修飾して担持させ，高性能の電磁波遮蔽材料を得た．これは，ナノハイブリッド材料の大きい表面積比により界面の極性化や多重散乱の効果で電磁波遮蔽性能に寄与したと考えられる．単層のBTO／CNTナノ材料は30dB以上の電磁波吸収性能を示した．さらに，2層構造を設計することにより60dB以上の電磁波吸収性能が得られた．２層構造の設計において，各層の設計，前後位置及びその性能の組み合わせの最適化は非常に重要であることを見出した．また，銀ナノ粒子の新規合成を行い，銀ナノ粒子とCNTのナノコンポジット化も可能にした．これにより新たな電磁波遮蔽材としての用途開発が期待される．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
強誘電体チタン酸バリウム（BaTiO3）粒子を創成し，カーボンナノチューブにチタン酸バリウム層を表面修飾して担持させ，高性能の電磁波遮蔽材料を得た．
60dB以上の電磁波吸収性能が得られる２層構造の設計要点を見出した．
銀ナノ粒子とCNTのナノコンポジット化の新規創成ができ，新たな電磁波遮蔽材としての用途開発を可能にした．
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| Strategy for Future Research Activity |
立体構造における新規電磁波遮蔽構造を開発する．
電磁波評価手法の検討，特に材料損傷評価へ，新しい非破壊評価法としての確立を目指したい．
カーボン繊維を用いて，織物の多層構造を製織市，特に中空構造をもつ立体構造を製織する．そのための織物組織の考案，多層構造間の連結方法を調査し，実際の製織が可能かを明らかにする．その上，最適の軽量，立体構造を創成し，軽量・立体構造のカーボン繊維複合材料（CFRP)を試作する．
その上，開発した材料構造の電磁波遮蔽特性を評価する．また，材料に損傷が生じ場合について，カーボン繊維の配向，損傷のサイズおよび繊維配向との関係を本電磁波計測により評価し，電磁波遮蔽計測を新しい非破壊評価法としての利用が可能かを明らかにする．
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| Causes of Carryover |
当初予定していた消耗品（チタン材料費及び解析コードの維持費）が安く対応できたため，また，当初予定していた海外調査研究旅費は，学会での発表に間に合わなかったため
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
H28年度請求額と前年度未使用額を合わせて三次元構造材料を有する電磁波遮蔽材料を設計，製作するための材料費や研究発表するための旅費に使用する．
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