(57)【要約】【課題】割れや亀裂を防止した焼成を行えて、焼結体中に空孔を適正に形成し得る多孔質フェライトの製造方法と、多孔質化により電波吸収特性を高周波化，広域化でき、機械的な強度，耐候性に優れた電波吸収体を提供すること【解決手段】製造には、母剤のフェライト紛体を秤量して所定温度で仮焼成し、次に仮焼成体を粉砕して造粒する。造粒したフェライト粉体に、微細な有機物粒子とともに、融点が低くバインダ機能がある熱可塑性粉体を併せて混合して成形後に焼成する。添加成分を焼失させて多孔質化した焼結体を得る。有機物粒子（デンプン），熱可塑性粉体（パラフィン微粒子）は合わせて０〜３０ｗｔ％割合で添加し、有機物粒子の混合比は熱可塑性粉体の増加分に応じて０〜５ｗｔ％範囲で増加させる。試料ｄの厚み０．８ｃｍでは、約１００〜７５０ＭＨｚで反射減衰量が２０ｄＢ以上となりＶＨＦ〜ＵＨＦ帯域のほぼ全域に対応する。【選択図】                図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性粉末に、造孔材を混合し、成形後焼成することにより前記造孔材を焼失させることにより、所定の空孔を形成する多孔質フェライトの製造方法において、
前記造孔材は、１００μｍ以下の微細なパラフィン粉末を含むことを特徴とする多孔質フェライトの製造方法。
【請求項２】
前記パラフィン粉末とともに、そのパラフィン粉末の粒径と同等或いはそれ以下の粒径を持つ焼失性有機物粒子を前記磁性粉末に混合するようにし、
前記焼失性有機物粒子は、デンプン，グルテン，小麦粉，コーンスターチ，米粉，片栗粉，こんにゃく粉，ショ糖，ポリビニルアルコール，木粉，竹粉，米糠の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１に記載の多孔質フェライトの製造方法。
【請求項３】
前記磁性粉体は、ＮｉＺｎ系，ＭｇＺｎ系，ＭｎＺｎ系などのフェライト粉体であることを特徴とする請求項１または２に記載の多孔質フェライトの製造方法。
【請求項４】
前記磁性粉体を温度５００〜１３００℃で仮焼成し、
次に当該仮焼成体を粉砕し、
前記造孔材或いはその造孔材と前記焼失性有機物粒子を混合し、
成形後に焼成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の多孔質フェライトの製造方法。
【請求項５】
前記磁性粉体のみを所定温度で仮焼成し、
当該仮焼成体を粉砕し、
次いで、１〜２ｗｔ％のポリビニルアルコールなどのバインダとともに造粒し、
この後に前記造孔材或いはその造孔材と前記焼失性有機物粒子を混合し、
成形後に焼成することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の多孔質フェライトの製造方法。
【請求項６】
焼結フェライトの電波吸収体であって、
多孔質化したタイル状に構成するとともに、電波吸収特性を高周波化及び広帯域化させるようにしたことを特徴とする電波吸収体。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の製造方法により、多孔質化されたタイル形状に成形された焼成体からなることを特徴とする電波吸収体。
【請求項８】
請求項６または７に記載の電波吸収体と、その電波吸収体の少なくとも片面に一体に形成された非磁性体層を備えたことを特徴とする電波吸収体。
【請求項９】
前記非磁性体層は、河川や湖の汚泥あるいは産業廃棄汚泥を母剤にすることを特徴とする請求項８に記載の電波吸収体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多孔質フェライトの製造方法およびそれを用いた電波吸収体に関するもので、より具体的には、磁性粉体に焼失性粉体材料を混合して成形，焼結させるようにした多孔質フェライトの特性の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フェライト等のセラミックス材料を焼成，焼結する製造技術として、焼結体の多孔質化に関する技術はすでによく知られており、例えば特許文献１や特許文献２などに示されている。つまりよく知られる製造方法には、焼成の途中で分解，燃焼して飛散する物質の粒子（本明細書では、「造孔材」と称している）をあらかじめセラミックス粉体に添加して混合し、それを成形して焼成する方法がある。焼成の途中において、それらの粒子が分解，燃焼してガス化，飛散することにより、焼結体中に空孔を形成する。この分解，燃焼性の物質粒子としては、各種の有機物，合成樹脂などがある。
【０００３】
この焼結体の多孔質化は、例えばフェライト焼結体を電波吸収体として利用することで重要性がある。これは通常密度のフェライト焼結体は、重量が重く、電波吸収帯域が比較的に低い周波数帯側に限られるなどの問題があり、多孔質化によればこれらの問題を改善し得ることによるもので、焼結体中に空孔を適正に形成する技術に注目がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１１７０５８
【特許文献２】
特開平５−２９４７５３
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、そうした従来の多孔質化のための製造技術では、以下のような問題がある。すなわち、複数の異種粉体を混練することから、それらの密度差のために圧縮成形時に混練状態が不均一になりやすい。このため成形体や焼結体に割れや亀裂が生じたり、焼結体中での空孔の分布が不均一になるといった問題を起こす。
【０００６】
また、成形時の割れを防止するには混合物の水分調整を適切に行う必要があるが、最適な水分量に保持することが難しい。さらには多孔質化のための添加成分が分解，燃焼する際の発熱，ガスによって成形体（焼結体）に割れや亀裂が生じる問題がある。
【０００７】
一方、多孔質化したフェライト焼結体は、多孔質であるために強度が低下し、腐食耐性も低減する。また、多孔質であるために吸水性が増し、電波吸収体への適用では湿化のために誘電率が上昇して電波吸収特性が悪化する傾向にあり、機械的な強度および耐候性が要求される屋外等への施工が難しいという問題がある。
【０００８】
電波吸収体に関してさらに言えば、係る電波吸収体は、例えばＴＶゴースト障害の対策に高層ビル等の表面に施工したいという要求がある。このため、軽量化，薄型化が求められる。さらに、施工の容易性から、タイル（パネルを含む）などのある一定以上の平面積を有する構造体にする必要がある。また、ＴＶ放送のデジタル化に伴って周波数帯域が高周波側（ＵＨＦ帯）に移行することへの対応もあって、電波吸収帯域が高周波側をカバーできる広帯域特性も要求にあるが、従来のものでは、ＶＨＦ帯のみか、ＵＨＦ帯のみといった狭い周波数帯域に限って電波吸収性能を発揮するものしかなかった。
【０００９】
本発明は、上記した背景に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、上記した問題を解決し、割れや亀裂を防止した焼成を行うことができ、焼結体中に空孔を適正に形成し得る多孔質フェライトの製造方法を提供することにある。そして、空孔率を大きく設定した多孔質化により電波吸収特性を高周波化，広域化することができ、機械的な強度，耐候性に優れて屋外等への施工に適用が好ましい多孔質フェライトを用いた電波吸収体を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明に係る多孔質フェライトの製造方法では、磁性粉末に、造孔材を混合し、成形後焼成することにより前記造孔材を焼失させることにより、所定の空孔を形成する多孔質フェライトの製造方法において、前記造孔材は、１００μｍ以下の微細なパラフィン粉末を含むように構成した。
【００１１】
所定の空孔は、例えば、電波吸収特性が高周波化および広帯域化するための孔である。造孔材は、少なくとも焼成時の熱により焼失（低融点で熱分解）し、空孔を形成することのできるものである。
【００１２】
そして、好ましくは、前記パラフィン粉末とともに、そのパラフィン粉末の粒径と同等或いはそれ以下の粒径を持つ焼失性有機物粒子を前記磁性粉末に混合するようにし、前記焼失性有機物粒子は、デンプン，グルテン，小麦粉，コーンスターチ，米粉，片栗粉，こんにゃく粉，ショ糖，ポリビニルアルコール，木粉，竹粉，米糠の少なくとも１つとすることである。
【００１３】
前記磁性粉体は、ＮｉＺｎ系，ＭｇＺｎ系，ＭｎＺｎ系などのフェライト粉体とすることができる。この場合に、例えば、前記フェライト粉体は、Ｆｅ２Ｏ３が５０〜５８モル％，ＭｎＯが１２〜４７モル％，ＺｎＯが３〜３０モル％の組成とすることができる。また、前記フェライト粉体は、Ｆｅ２Ｏ３が４６〜４９モル％，ＭｇＯが２４〜２７モル％，ＺｎＯが１８〜２１モル％，ＭｎＯが４〜７モル％，ＣｕＯが１〜４モル％の組成とすることもできる。さらに、前記フェライト粉体は、Ｆｅ２Ｏ３が４３〜５０モル％，ＺｎＯが１０〜３５モル％，ＣｕＯが３〜１５モル％，残部がＮｉＯの組成とすることもできる。
【００１４】
また、前記磁性粉体を温度５００〜１３００℃で仮焼成し、次に当該仮焼成体を粉砕し、前記造孔材或いはその造孔材と前記焼失性有機物粒子を混合し、成形後に焼成する工程を付加することもできる。
【００１５】
さらにまた、前記磁性粉体のみを所定温度で仮焼成し、当該仮焼成体を粉砕し、次いで、１〜２ｗｔ％のポリビニルアルコールなどのバインダとともに造粒し、この後に前記造孔材或いはその造孔材と前記焼失性有機物粒子を混合し、成形後に焼成するようにしてもよい。
【００１６】
一方、本発明に係る電波吸収帯は、焼結フェライトの電波吸収体であって、多孔質化したタイル状に構成するとともに、電波吸収特性を高周波化及び広帯域化させるようにしたものである。また、上記した各製造方法により、多孔質化されたタイル形状に成形された焼成体から構成することもできる。
【００１７】
さらに、上記した電波吸収体（タイル状の多孔質フェライト）と、その電波吸収体の少なくとも片面に一体に形成された非磁性体層を備えて構成すると好ましい。この場合に、前記非磁性体層は、河川や湖の汚泥あるいは産業廃棄汚泥を母剤にするとよい。さらには、多孔質フェライトの表裏を非磁性体層で覆う３層構造に形成するとなお良い。
【００１８】
造孔材として用いたパラフィンは融点が低く１００℃以下の低温で熱分解するため、焼成工程の初期の段階でスムーズに揮発し、割れや亀裂を防止した焼成を行うことができる。しかも、パラフィンを用いることによって、成形時の大きな可塑性によって、連続した空孔（気孔）が容易に作成できる。
【００１９】
また、焼失性有機物粒子とパラフィンの混合比を調製することにより、焼結体中における空孔部分を直接的に設定することができる。したがって、それら添加剤の混合割合や粒子径等を調製することにより多孔質化の程度つまり空孔の分布，比率等を制御でき、焼結体の密度を適宜に変えることができる。そして、空孔率を大きく設定した多孔質化により電波吸収特性を高周波化，広域化することができる。また、焼失性有機物は、パラフィン粉末が成型時に生じる金型への粘着を防止する機能も有する。
【００２０】
多孔質フェライトを用いた多層焼結体は、フェライト層を覆う非磁性体層が保護膜層になり、このため強度を向上でき、腐食耐性も良好にできる。また、複数層からなる焼結体の製造にあっては、フェライト層は多孔質化のための添加剤を調製することにより収縮率を制御でき、このため非磁性体層側と収縮率を一致させるように設定することにより、性状の異なる複数層を同時に成形，焼成することができる。よって、各層が界面において剥離することもない。
【００２１】
さらに、非磁性体層の原料に汚泥を用いた場合には、汚泥をリサイクル利用することができ、省力化が行えて好ましい。もちろん、非磁性体層は汚泥から形成されるものに限るものではない。また、汚泥の成分としては、好ましくはシリカ成分ＳｉＯ２が１０ｗｔ％以上とすることである。これは、本発明に用いられる非磁性体層（汚泥）の性質としては、誘電率を低くしておく必要があるとともに、焼成温度をフェライト焼成温度（例えば１３００℃）以下に抑えてフェライトの特性を保つ必要があるためである。したがって、ＡｌやＣｕが多く含まれる特殊な汚泥は焼成温度が高くなるので好ましくない。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態を説明する。本実施の形態は、ＮｉＺｎ系フェライト材料を用いて多孔質フェライト（焼結体）を製造する方法の一例である。製造には、母剤となるＮｉＺｎ系フェライト紛体を所定量秤量し、これを所定の温度で仮焼成し、次に当該仮焼成体を粉砕して造粒する。この造粒したフェライト粉体に、微細な有機物粒子とともに、融点が低くバインダ機能がある熱可塑性粉体を併せて混合して成形後に焼成する。これにより、当該両成分を焼成時に焼失させて多孔質化した焼結体を得る。仮焼成の温度は例えば５００〜１３００℃とし、仮焼成体の粉砕では粒子サイズを例えば１０ｍｍ以下に造粒する。
【００２３】
本実施の形態では、有機物粒子にはデンプンを用い、熱可塑性粉体としてはパラフィン微粒子を使用し、これらを合わせて０〜３０ｗｔ％の割合で添加するように調製した。また、有機物粒子（デンプン）の混合比は熱可塑性粉体（パラフィン）の増加分に応じて０〜５ｗｔ％の範囲で増加させる。なお、パラフィンは、粒径が１００μｍ以下の微細な粉末を用いた。
【００２４】
そして、混合粉体を金型に充填して圧力を加えて所定の形状に成形し、電気炉に入れて温度１０８０℃で２時間の焼成を行った。得られた焼結体をトロイダル形状（外径：７ｍｍ，内径：３ｍｍ，厚さ：３ｍｍ）に加工することにより、試料（多孔質フェライト）を製造した。
【００２５】
本発明に係る製造方法の効果を実証するため、製造条件を変えて各種の試料を製造し、各試料について高周波特性を測定した。具体的には、Ｓパラメータ用測定治具となる同軸管（外径：７ｍｍ，内径：３ｍｍ）と、ベクトルネットワークアナライザを使用する。そして、試料を同軸管にセットした状態で、３０ＭＨｚから６０ＧＨｚの周波数帯域でＳ１１（複素反射率）およびＳ２１（複素透過率）パラメータを測定し、これらの値から試料の材料定数つまり複素比透磁率（μｒ）と複素比誘電率（εｒ）を求める。次いで、得られた材料定数を、下記数１（１），（２）式に代入して反射減衰量（Ｒｅｔｕｒｎ    Ｌｏｓｓ）を求め、その反射減衰量（Ｒ．Ｌ．）から電波吸収特性を評価した。
【００２６】
【数１】
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【００２７】
図１は、有機物粒子，熱可塑性粉体の添加量をパラメータにした各試料の密度を示すグラフ図である。各試料の添加量と密度の関係は同図に示すように、
添加量：    ０ｗｔ％の試料ａは密度：５．１ｇ／ｃｍ３、
添加量：    ５ｗｔ％の試料ｂは密度：４．６ｇ／ｃｍ３、
添加量：１０ｗｔ％の試料ｃは密度：４．０ｇ／ｃｍ３、
添加量：１５ｗｔ％の試料ｄは密度：３．７ｇ／ｃｍ３、
添加量：２０ｗｔ％の試料ｅは密度：３．２ｇ／ｃｍ３、
添加量：３０ｗｔ％の試料ｆは密度：２．７ｇ／ｃｍ３
という結果が得られた。
【００２８】
したがって同図から明らかなように、製造した焼結体の密度は、有機物粒子（デンプン）と熱可塑性粉体（パラフィン）の添加量と相関があり、添加量を増すに連れて密度が低減することを確認した。なお、添加量０ｗｔ％の試料ａは、有機物粒子，熱可塑性粉体をまったく添加しないで磁性粉体のみを焼成した比較例である。
【００２９】
また、製造した各試料を顕微鏡で観察した。その結果、有機物粒子，熱可塑性粉体を添加したもの（試料ｂ〜ｆ）において、大きさのそろった微細な空孔または連続した空孔が全体的に均一に分布していることを確認した。
【００３０】
すなわち、有機物粒子，熱可塑性粉体の混合を調製することでは、焼結体中における空孔部分を直接的に設定することになる。したがって、それら添加剤の混合割合や粒子径等を調製することにより多孔質化の程度つまり空孔の分布，比率等を制御でき、焼結体の密度を適宜に変えることができる。このことは後述するように、空孔率を大きく設定した多孔質化により電波吸収特性を高周波化，広域化することができることにつながる。
【００３１】
次に、試料の製造条件について説明する。ＮｉＺｎ系フェライト紛体は、基本成分であるＦｅ２Ｏ３，ＮｉＯ，ＺｎＯからなり、その他、微量成分が含まれている。なお、母剤の磁性粉体はＮｉＺｎ系フェライトに限らず、ＭｇＺｎ系，ＭｎＺｎ系などのフェライト粉体としてもよい。
【００３２】
つまり、フェライト粉体の組成は、例えば、Ｆｅ２Ｏ３が５０〜５８モル％，ＭｎＯが１２〜４７モル％，ＺｎＯが３〜３０モル％とすることができる。また、Ｆｅ２Ｏ３が４６〜４９モル％，ＭｇＯが２４〜２７モル％，ＺｎＯが１８〜２１モル％，ＭｎＯが４〜７モル％，ＣｕＯが１〜４モル％の組成とすることもできる。さらには、Ｆｅ２Ｏ３が４３〜５０モル％，ＺｎＯが１０〜３５モル％，ＣｕＯが３〜１５モル％，残部がＮｉＯの組成としてもよい。
【００３３】
熱可塑性粉体としては、本発明ではパラフィンを用いるが，ポリエステルなどの樹脂材料とすることも可能である。有機物粒子には、デンプン，グルテン，小麦粉，コーンスターチ，米粉，片栗粉，こんにゃく粉，ショ糖，ポリビニルアルコール（ＰＶＡ），木粉，竹粉，米糠などがよい。これらの有機物は入手が容易で安価であるため量産化面で有利性がある。
【００３４】
また、熱可塑性粉体の配合量を、１〜４０ｗｔ％とし、あるいは有機物粒子と熱可塑性粉体とを併せた配合量を、１〜４０ｗｔ％とし、有機物粒子と熱可塑性粉体の粒子サイズを、約１０〜１０００μｍに設定し、当該粒子サイズは混合割合に応じて適宜に調整することもよい。また、粒子サイズおよび混合割合を調整することにより、空孔率を０〜５０％にすることもよい。
【００３５】
また、磁性粉体のみを温度５００〜１３００℃で仮焼成し、次に当該仮焼成体を粉砕して有機物粒子および熱可塑性粉体を混合して、成形後に焼成する。そして、仮焼成体の粉砕において、粒子サイズを１０ｍｍ以下にすることもよい。
【００３６】
また、磁性粉体のみを所定温度で仮焼成し、次に当該仮焼成体を粉砕して１〜２ｗｔ％のポリビニルアルコールなどのバインダとともに造粒し、この後に有機物粒子および熱可塑性粉体を混合して、成形後に焼成する。そして、仮焼成体の粉砕において、粒子サイズを１ｍｍ以下にすることも好ましい。
【００３７】
なお、熱可塑性粉体の添加量をむやみに増すと、圧縮成形の際に金型への粘着が増加するため成形性が悪化する。これは熱可塑性粉体の添加を、共に添加する有機物粒子の添加量に見合う適量に調製することで防止でき、また有機物粒子の粒径が熱可塑性粉体と同等あるいはそれ以下であることが好ましい。
【００３８】
（測定結果）
各試料ａ〜ｆの反射減衰量は、図２〜図７に示すような結果が得られた。各図には、各試料の厚みをパラメータとして変化させたときの反射減衰量を求めてあり、反射減衰量が２０ｄＢ以上つまり電波吸収率９９％以上となる特性領域に注目すると、電波吸収の帯域は密度の低下に伴って高周波側に移行し、帯域幅も広がることが分かる。
【００３９】
また、図５に示すように、試料ｄの厚み０．８ｃｍでは、約１００〜７５０ＭＨｚの周波数帯域で反射減衰量が２０ｄＢ以上となり、これはＶＨＦ〜ＵＨＦ帯域のほぼ全域に対応する。
【００４０】
このように、焼結体の密度（空孔率）を変更することにより、反射減衰（電波吸収）の帯域を容易に変化させることができ、所望する周波数帯域について電波吸収特性を適宜に発現させることができる。つまり、電波吸収体としては、多孔質化によって軽量化ができるとともに、目的の周波数帯域において透磁率はあまり低下させずに誘電率を大きく低下させることができるので、電波吸収特性の広帯域化，高周波化ができる。
したがって本発明によれば、高い周波数帯域で良好な電波吸収特性を得ることができ、しかもその電波吸収の帯域設定を広帯域で適宜に設定可能である。
【００４１】
（電波吸収体への適用）
また、以上のように試作を行った結果、本発明に係る多孔質フェライトの製造方法によれば焼成体をタイル形状に形成することが容易であり、一辺が１０ｃｍ以上の方形の焼結体を製作できることを確認した。これは面積サイズが比較的に大きく、電波吸収体としての適用が好ましい。つまり、こうしたタイル形状の焼結体（フェライトタイル）は、多数個を敷き並べて任意の面積サイズに施工できるメリットがある。
【００４２】
電波吸収体をＴＶゴースト障害の対策に用いる場合は、多孔質化のもので有効な電波吸収特性を得るために、空孔率が上がるほど厚みを増さなければならない。しかし、厚みの増加を考慮しても多孔質化のものではすべての条件において約１０％以上の軽量化が可能である。
【００４３】
さらに、試料ｄの厚み０．８ｃｍでは、約１００〜７５０ＭＨｚで反射減衰量が２０ｄＢ以上となりＶＨＦ〜ＵＨＦ帯域のほぼ全域に対応する実用上問題がないきわめて広帯域な電波吸収特性を有することになる。
【００４４】
（結論）
以上から明らかなように、本発明に係る製造方法では、母剤の磁性粉体には、微細な有機物粒子とともに、融点が低くバインダ機能がある熱可塑性粉体を併せて混合し、この混合物を圧縮成形する。このため、熱可塑性粉体がバインダ機能し、圧縮成形の際に混練状態が不均一になることを防げる。
【００４５】
その結果、成形体の強度を上げることができ、混合粉体を混練する際に水分調整がいらず、割れや亀裂を防止した成形体を容易に得ることができる。そして、融点が低い熱可塑性粉体は焼成工程の初期の段階でスムーズに揮発し、割れや亀裂を防止した焼成を行うことができ、焼結体中には空孔が均一に分布することから、良好な品質の多孔質フェライトを得ることができる。さらにこの場合、製造工程は従来と同様で増加する工程がなく、製造を容易に行えて歩留まりもよくなり生産性が高い。
【００４６】
なお、試料の製造では、母剤となるＮｉＺｎ系フェライト紛体に有機物粒子をまったく混合しないで熱可塑性粉体のみを混合した試料も製造してみた。そして顕微鏡で観察した結果、この試料であっても微細な空孔が全体に均一に分布していることを確認でき、多孔質フェライトが得られることを確認した。
【００４７】
ところで上記した第１の実施の形態では、母剤のフェライト粉体は仮焼成した後に粉砕して造粒を行ったが、粉砕，造粒を行わない工程手順にしてもよい。すなわち、第２の実施の形態では、仮焼成した後のフェライト粉体に、微細な有機物粒子とともに、融点が低くバインダ機能がある熱可塑性粉体を併せて混合して、成形後に焼成する。これにより、当該両成分を焼成時に焼失させて多孔質化した焼結体を得る。
【００４８】
ここでも本発明に係る製造方法の効果を実証するため、製造条件を替えて各種の試料を製造し、各試料について高周波特性を測定した。この特性測定の手順は、第１の実施の形態と同様でありその説明を省略する。
【００４９】
（測定結果）
各試料の反射減衰量は、図８から図１１に示すように得られた。ここで各試料にあっては、
添加量：    ５ｗｔ％の試料ｂは密度：４．７ｇ／ｃｍ３、
添加量：１５ｗｔ％の試料ｄは密度：３．５ｇ／ｃｍ３、
添加量：２０ｗｔ％の試料ｅは密度：３．２ｇ／ｃｍ３、
添加量：３０ｗｔ％の試料ｆは密度：２．８ｇ／ｃｍ３
という結果が得られた。
【００５０】
そして、各図には、それぞれ各試料の厚みをパラメータとして変化させたときの反射減衰量を求めてあり、反射減衰量が２０ｄＢ以上つまり電波吸収率９９％以上となる特性領域に注目すると、電波吸収の帯域は密度の低下に伴って高周波側に移行し、帯域幅も広がることが分かり、粉砕，造粒を行わない単に仮焼成した後の粉体においても同様な効果を確認した。
【００５１】
またこの場合、空孔率が大きくなると、造粒後の粉体を用いたときに比べて電波吸収性能が劣ることを確認した。しかし、焼成に関して仮焼粉体は粒子径が大きいために、その分解，燃焼が速やかに容易に行われることになる。さらに、粉砕，造粒を行わないことから工程数が減り、生産性，コスト面に有利性がある。なお、その他の構成並びに作用効果は、第１の実施の形態と同様であるので、その詳細な説明を省略する。
【００５２】
図１２は、本発明の第３の実施の形態を示している。本実施の形態では、上記した本発明に係る多孔質フェライトの利用形態の一例であり、多層構造の電波吸収体に構成するようにしている。
【００５３】
具体的には、図１２に示すように、多孔質フェライト層２の表裏を非磁性体層１，３で覆う３層構造に形成し、非磁性体層１，３は河川や湖の汚泥あるいは産業廃棄汚泥を母剤にする。
【００５４】
ここではフェライト層２の原料には、ＮｉＺｎ系のフェライト粉体を配合して約９００℃の温度で仮焼成し、その仮焼成したフェライト粉体に、熱可塑性粉体としてパラフィン微粒子を５〜３０ｗｔ％の割合で添加した混合粉体を用いた。このとき、パラフィンの混合比は、フェライト層２の収縮率に大きく影響するため非磁性体層１，３の収縮率から予測することが好ましい。つまり、非磁性体層１，３の収縮率に合うように設定される。
【００５５】
非磁性体層１，３の原料には湖から採取した汚泥を用いた。汚泥は乾燥させた後に粉砕工程を経て粉体にする。本実施の形態で用いた汚泥は、河川の汚泥であり、その組成は下記表の通りであった。
【００５６】
【表１】
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【００５７】
次に、調製した各原料粉体を金型内に順に充填して、非磁性体層１，フェライト層２，非磁性体層３の順に３層に分離する状態に圧縮成形した。本実施の形態では金型は一辺が１２ｃｍの方形のものを用い、そして電気炉に入れて温度１０５０℃で２時間の焼成を行った。この焼成した焼結体を顕微鏡で観察したところ、焼結体には割れ，膨れ，反りはなく、多孔質フェライト層２と非磁性体層１，３との界面もヒビ割れなどがなく、しっかりと結合していることを確認した。そして、３層の収縮率がほぼ等しく設定されるため、界面での剥離もない。
【００５８】
ここで本発明に係る製造方法の効果を実証するため、製造条件を替えて各種の試料を製造し、各試料について高周波特性を測定した。この特性測定の手順は、第１の実施の形態と同様でありその説明を省略する。
【００５９】
（測定結果）
各試料の反射減衰量は、図１３（資料ｇ），図１４（資料ｈ）に示すように得られた。ここで各試料は各層の厚みを適宜に設定したものであって、
試料ｇは非磁性体層１が１ｃｍ，
フェライト層２が１ｃｍ，
非磁性体層３が０〜０．９ｃｍであり、
試料ｈは非磁性体層１が０〜２．４ｃｍ，
フェライト層２が１ｃｍ，
非磁性体層３が０．３ｃｍである。
【００６０】
なお、当該多層焼結体は図１２に示すように、電波吸収のための対象物４に対して非磁性体層１側を覆い被せる設定とし、このため図１３，図１４には非磁性体層１側あるいは非磁性体層３側の厚みをパラメータとして変化させたときの反射減衰量を求めてある。反射減衰量が２０ｄＢ以上つまり電波吸収率９９％以上となる特性領域に注目すると、電波吸収特性は、表面層になる非磁性体層３の厚みを増すほど劣化してしまうが（図１３）、内側層になる非磁性体層１の厚みを適切に設定することにより、高周波側に広げるとともに電波吸収率も増大できることを確認した（図１４）。
【００６１】
したがって、多孔質フェライトを用いた多層（３層）焼結体にあっては、電波吸収体への適用では、表面層は腐食耐性が良好に得られる程度に薄くし、対象物４に接する内側層は電波吸収特性が最適になる厚みに設定すればよい。これにより、機械的な強度および耐候性が要求される屋外等に施工が好ましい電波吸収体を得ることができる。
【００６２】
非磁性体層１，３の原料に汚泥を用いることでは、汚泥をリサイクル利用することができ、省力化が行えて好ましい。しかし、これに限定されるものではなく、誘電率が低い材料を非磁性体層１，３の原料に用いることで電波吸収特性がより向上することは明らかである。また、産業リサイクルの目的から汚泥を用いたが、他の非磁性体材料でも適用できることは明らかであり、各非磁性体層１，３は相違した材料から形成してもよい。
【００６３】
ところで、多層焼結体の製造にあっては、フェライト層２は多孔質化のための添加剤を調製することにより収縮率を制御でき、このため非磁性体層１，３の側と収縮率を一致させる設定により、性状の異なる多層を同一工程で圧縮成形して焼成することができる。このように、多層を同一工程によって成形，焼成できることから製造が容易になり生産性が高く、歩留まりもよくなるためコスト低減が行える。
【００６４】
多層焼結体では、フェライト層，非磁性体層の層数や厚さを適宜に変更できることから、電波吸収帯域を選択的に設定することができ、電波吸収体としての特性を制御でき、様々な特性要求に対応可能で適用が広がるメリットがある。
【００６５】
（付記）
１．磁性粉体に、微細な有機物粒子を混合して混合粉体を製造し、成形後に焼成して前記有機物粒子を焼失させる多孔質フェライトの製造方法において、前記有機物粒子とともに、融点が低くバインダ機能がある熱可塑性粉体を併せて混合して当該両成分を前記焼成時に焼失させることにより多孔質フェライトを製造することができる。
【００６６】
２．また、前記熱可塑性粉体は、パラフィン，ポリエステルなどの樹脂材料とすることができる。
【００６７】
３．上記した１，２において、前記有機物粒子は、デンプン，グルテン，小麦粉，コーンスターチ，米粉，片栗粉，こんにゃく粉，ショ糖，ポリビニルアルコール，木粉，竹粉，米糠などから構成することができる。
【００６８】
４．上記した１から３において、前記磁性粉体は、ＮｉＺｎ系，ＭｇＺｎ系，ＭｎＺｎ系などのフェライト粉体とすることができる。この場合に、そのフェライト粉体は、Ｆｅ２Ｏ３が５０〜５８モル％，ＭｎＯが１２〜４７モル％，ＺｎＯが３〜３０モル％の組成としたり、あるいはＦｅ２Ｏ３が４６〜４９モル％，ＭｇＯが２４〜２７モル％，ＺｎＯが１８〜２１モル％，ＭｎＯが４〜７モル％，ＣｕＯが１〜４モル％の組成としたり、さらにはＦｅ２Ｏ３が４３〜５０モル％，ＺｎＯが１０〜３５モル％，ＣｕＯが３〜１５モル％，残部がＮｉＯの組成とすることができる。
【００６９】
５．上記した１から４において、前記熱可塑性粉体の配合量を、１〜４０ｗｔ％とすることができる。
【００７０】
６．上記した１から５において、前記有機物粒子と前記熱可塑性粉体とを併せた配合量を、１〜４０ｗｔ％とすることができる。
【００７１】
７．上記した１から６において、前記有機物粒子と前記熱可塑性粉体の粒子サイズを、約１０〜１０００μｍに設定し、当該粒子サイズは混合割合に応じて適宜に調整することができる。この場合に、前記粒子サイズおよび前記混合割合を調整することにより、空孔率を０〜５０％にするとよい。
【００７２】
８．上記した１から７において、前記磁性粉体のみを温度５００〜１３００℃で仮焼成し、次に当該仮焼成体を粉砕して前記有機物粒子および前記熱可塑性粉体を混合して、成形後に焼成することができる。この場合に、前記仮焼成体の粉砕において、粒子サイズを１０ｍｍ以下にするとよい。
【００７３】
９．上記した１から８において、前記磁性粉体のみを所定温度で仮焼成し、次に当該仮焼成体を粉砕して１〜２ｗｔ％のポリビニルアルコールなどのバインダとともに造粒し、この後に前記有機物粒子および前記熱可塑性粉体を混合して、成形後に焼成することができる。この場合に、前記仮焼成体の粉砕において、粒子サイズを１ｍｍ以下にするとよい。
【００７４】
１０．上記した１から１５に記載の製造方法により焼成体をタイル形状に形成することにより形成された多孔質フェライトを用いることにより、電波吸収特性が、高周波化，広帯域化したタイル状の電波吸収体を構成することができる。そして、好ましくは、係る多孔質フェライトの膜層と非磁性体からなる膜層とを多層に一体化して形成することである。この場合に、非磁性体層は、河川や湖の汚泥あるいは産業廃棄汚泥を母剤にすることができる。
【００７５】
上記した付記に示した各製造方法では、母剤の磁性粉体には、微細な有機物粒子とともに、融点が低くバインダ機能がある熱可塑性粉体を併せて混合し、この混合物を圧縮成形する。このため、熱可塑性粉体がバインダ機能し、圧縮成形の際に混練状態が不均一になることを防げる。
【００７６】
その結果、成形体の強度を上げることができ、混合粉体を混練する際に水分調整を特にすることなく、割れや亀裂を防止した成形体を容易に得ることができる。熱可塑性粉体として用いたパラフィンは融点が低く１００℃以下の低温で熱分解するため焼成工程の初期の段階でスムーズに揮発し、割れや亀裂を防止した焼成を行うことができる。
【００７７】
また、有機物粒子，熱可塑性粉体の混合を調製することでは、焼結体中における空孔部分を直接的に設定することになる。したがって、それら添加剤の混合割合や粒子径等を調製することにより多孔質化の程度つまり空孔の分布，比率等を制御でき、焼結体の密度を適宜に変えることができる。そして、空孔率を大きく設定した多孔質化により電波吸収特性を高周波化，広域化することができる。
多孔質フェライトを用いた多層焼結体は、フェライト層を覆う非磁性体層が保護膜層になり、このため強度を向上でき、腐食耐性も良好にできる。
【００７８】
また、多層焼結体の製造にあっては、フェライト層は多孔質化のための添加剤を調製することにより収縮率を制御でき、このため非磁性体層側と収縮率を一致させる設定により、性状の異なる多層を同時に成形，焼成することができる。
【００７９】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る多孔質フェライトの製造方法では、造孔材として１００μｍ以下のパラフィン粉末を用いたため、焼成工程の初期の段階でスムーズに揮発し、割れや亀裂を防止した焼成を行うことができ、焼結体中には空孔が均一に分布することから、良好な品質の多孔質フェライトを得ることができる。さらにこの場合、製造工程は従来と同様で増加する工程がなく、製造を容易に行えて歩留まりもよくなり生産性が高い。
【００８０】
焼失性有機物粒子とパラフィン粉末の混合を調製するようにした場合には、焼結体中における空孔部分を直接的に設定することになり、多孔質化の程度つまり空孔の分布，比率等を制御でき、焼結体の密度を適宜に変えることができる。電波吸収体としては、空孔率を大きく設定した多孔質化によって軽量化ができるとともに、目的の周波数帯域において透磁率はあまり低下させずに誘電率を大きく低下させることができるので、電波吸収特性の広帯域化，高周波化ができる。
【００８１】
多孔質フェライトの少なくとも一面に非磁性体層を一体的に設けた複数層からなる焼結体は、フェライト層を覆う非磁性体層が保護膜層になるため強度を向上でき、腐食耐性も良好にできる。したがって、電波吸収体への利用において、機械的な強度，耐候性が要求される屋外等への施工に好ましく適用できる。
【００８２】
複数層からなる焼結体では、フェライト層，非磁性体層の層数や厚さを適宜に変更できることから、電波吸収帯域を選択的に設定することができ、電波吸収体としての特性を制御でき、様々な特性要求に対応可能で適用が広がるメリットがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を説明するための有機物粒子，熱可塑性粉体の添加量をパラメータにした各試料の密度を示すグラフ図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の効果を実証するための周波数をパラメータにした試料ａの反射減衰量を示すグラフ図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の効果を実証するための周波数をパラメータにした試料ｂの反射減衰量を示すグラフ図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の効果を実証するための周波数をパラメータにした試料ｃの反射減衰量を示すグラフ図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の効果を実証するための周波数をパラメータにした試料ｄの反射減衰量を示すグラフ図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態の効果を実証するための周波数をパラメータにした試料ｅの反射減衰量を示すグラフ図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態の効果を実証するための周波数をパラメータにした試料ｆの反射減衰量を示すグラフ図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態の効果を実証するための周波数をパラメータにした試料ｂの反射減衰量を示すグラフ図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態の効果を実証するための周波数をパラメータにした試料ｄの反射減衰量を示すグラフ図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態の効果を実証するための周波数をパラメータにした試料ｅの反射減衰量を示すグラフ図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態の効果を実証するための周波数をパラメータにした試料ｆの反射減衰量を示すグラフ図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態である多孔質フェライトを用いた多層焼結体（電波吸収体）の断面図である。
【図１３】周波数をパラメータにした試料ｇの反射減衰量を示すグラフ図である。
【図１４】周波数をパラメータにした試料ｈの反射減衰量を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１，３    非磁性体層
２    多孔質フェライト層
４    対象物
【図１】
2004182545.tif 000005
【図２】
2004182545.tif 000006
【図３】
2004182545.tif 000007
【図４】
2004182545.tif 000008
【図５】
2004182545.tif 000009
【図６】
2004182545.tif 000010
【図７】
2004182545.tif 000011
【図８】
2004182545.tif 000012
【図９】
2004182545.tif 000013
【図１０】
2004182545.tif 000014
【図１１】
2004182545.tif 000015
【図１２】
2004182545.tif 000016
【図１３】
2004182545.tif 000017
【図１４】
2004182545.tif 000018