農業系副産物の天然構造を利用した電磁遮へい・吸収材料の開発とその応用

• 研究課題/領域番号: 23560080
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 飯塚 博 山形大学, 理工学研究科, 教授 (90142215)
• 連携研究者: 兼岩 敏彦 ㈱旭機材工業 ; 高橋 武志 ㈱三和油脂
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2011年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 炭素材料 / 電磁波吸収材料 / 電磁波遮蔽材料 / プラスチック複合材料 / 植物非食部 / 炭素粉体 / リサイクル / 電磁波吸収性 / 電磁波遮蔽性 / 無反射曲線 / 電磁波遮へい / 電磁波吸収 / 誘電率 / 植物由来炭素 / 複合材料 / 農業副産物 / 電磁波遮へい性 / 抄紙法

研究概要

籾殻・大豆皮等の植物非食部を炭化焼成して得られる炭素粉体を用いたプラスチック複合材料の電磁波遮蔽・吸収材料としての可能性について検討した．複合材料の製造は，作製した炭素粉体と複合材料の母相となるプラスチック繊維を水中で分散混合する抄紙法を用いて行った．
その結果，電磁波遮蔽性については，複合材料の導電性と良い相関があり，有意に材料設計が可能になった．電磁波吸収性には炭素粉体の粒径，粉体配合率，試料厚さ，導電性等が複雑に影響した．したがって，それらの最適な組み合わせを合理的に決定する手法の確立が求められた．本研究では電磁波の無反射曲線を求め，そこから製造条件を決定する手法を確立した．

研究成果

• [雑誌論文] 籾殻由来の炭素粉体を添加した射出成形プラスチック平歯車の強度特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 板垣貴喜，高橋秀雄，飯塚 博
  • 雑誌名: 設計工学 巻: 48 ページ: 523-530
  • NAID: 40019868867
  • 査読あり
• [雑誌論文] 酸化マグネシウム共存下における植物由来成分の抗菌性とイネいもち病防除効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 栗田幸秀，野田博行，飯塚博
  • 雑誌名: 科学・技術研究 巻: 2-1 ページ: 49-52
  • NAID: 130003381626
  • 査読あり
• [学会発表] 農業系副産物を配合したプラスチックシート材の電磁波シールド・吸収特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石川隆純,兼岩敏彦,高橋武志,飯塚博
  • 学会等名: 日本機械学会東北支部第49期総会・講演会
  • 発表場所: 東北大学工学部東北大学工学部青葉記念会館
  • 年月日: 2014-03-14
• [学会発表] 農業系副産物を配合したプラスチック複合材料 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中里真彬,兼岩敏彦,高橋武志,飯塚博
  • 学会等名: 第23回日本MRS年次大会
  • 発表場所: 横浜情報文化センター(C-P10-004)
  • 年月日: 2013-12-10
• [学会発表] 農業系廃棄物を利用したプラスチック系複合材料の有用性の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 千葉俊吾,兼岩敏彦,後藤浩之,高橋武志,飯塚博
  • 学会等名: 日本機械学会東北支部第48期総会・講演会
  • 発表場所: 東北大学工学部東北大学工学部青葉記念会館
  • 年月日: 2013-03-15
• [学会発表] Research and Development of Injection-molded Plastic Gears Filled with Carbon Powder from Rice Hulls (2013)
  • 著者名/発表者名: Itagaki, H.Takahashi and H.Iizuka
  • 学会等名: International Conference on Gears
  • 発表場所: Garching near Munich (ドイツ)
• [学会発表] Electric Properties of Plastic Sheets with Rice Hull Carbon (2012)
  • 著者名/発表者名: 古川晃,兼岩敏彦,高橋武志,飯塚博
  • 学会等名: IUMRS-ICEM 2012国際会議
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2012-09-28
• [学会発表] Electric Properties of Plastic Sheets with Rice Hull Carbon (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Furukawa, T. Kaneiwa, T. Takahashi and H. Iizuka
  • 学会等名: IUMRS-ICEM 2012
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] 農業系副産物を利用した多孔質炭素材料の摺動特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木翼，兼岩敏彦，森本卓也，飯塚博
  • 学会等名: 日本機械学会東北支部
  • 発表場所: 東北大学工学部
• [学会発表] 農業系廃棄物を利用した電磁波遮蔽材料の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 塩野目貴稔，後藤浩之，高橋武志，金谷知之，飯塚博
  • 学会等名: 日本機械学会東北支部
  • 発表場所: 東北大学工学部
• [学会発表] 植物非食部を利用した機能性材料の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 飯塚博
  • 学会等名: 社団法人山形県産業廃棄物協会
  • 発表場所: ヒルズサンピア山形
• [学会発表] カカオ皮焼成シート材の電気的特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤一樹，高橋武志，後藤浩之，兼岩敏彦，飯塚博
  • 学会等名: 第21回日本MRS学術シンポジウム
  • 発表場所: 横浜市開港記念会館
• [学会発表] 植物由来の成分に酸化マグネシウムを加えた農業用抗菌資材の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 栗田幸秀，野田博行，飯塚博
  • 学会等名: 第21回日本MRS学術シンポジウム
  • 発表場所: 横浜市開港記念会館
• [学会発表] 籾殻焼成粉体を配合したゴム系複合材料の機械的及び電気的特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 千葉俊吾，安藤一真，金谷知之，飯塚博
  • 学会等名: 日本機械学会東北支部
  • 発表場所: 山形大学工学部
• [学会発表] 籾殻焼成材の海水浸漬における圧縮強度への影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 遠藤海，田澤大季，飯塚博，宍戸道明，渡部誠二
  • 学会等名: 日本機械学会東北支部
  • 発表場所: 山形大学工学部
• [学会発表] 籾殻焼成紛体を配合したプラスチック複合材料の機械的特性及び電気的特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古川晃，浅野淳，高橋武志，飯塚博
  • 学会等名: 第21回日本素材物性学会年会
  • 発表場所: 秋田ビューホテル
• [学会発表] 農業系廃棄物を利用したプラスチック系複合材料の有用性の検討
  • 著者名/発表者名: 千葉俊吾，兼岩敏彦，後藤浩之，高橋武志，飯塚博
  • 学会等名: 日本機械学会東北支部第48期総会・講演会 講演論文集
  • 発表場所: 東北大学工学部
• [図書] コンポジツト材料の混錬・コンパウンド技術と分散・界面制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 金原粲監修
  • 出版者: (株)技術情報協会(飯塚博,第6章第7節pp.609-614,植物由来炭素複合材料のコンパウンド技術と電磁遮蔽・吸収性)
• [図書] コンポジット材料の混練・コンパウンド技術と分散・界面制御，第8章，7節，植物由来炭素複合材料のコンパウンド技術と電磁遮蔽・吸収性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 飯塚博
  • 総ページ数: 924
  • 出版者: 技術情報協会
• [図書] 植物由来炭素複合材料のコンパウンド技術と電磁遮蔽・吸収性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 金原 粲 監修 (第6章第7節 pp.609-614飯塚担当)
  • 総ページ数: 800
  • 出版者: （株）技術情報協会
• [備考] 飯塚研究室ホームページ
  • URL: http://iizukalab_hp.yz.yamagata-u.ac.jp/
• [備考] 飯塚森本研究室ホームページ
  • URL: http://iizukalab_hp.yz.yamagata-u.ac.jp/