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導電性・シールド性の付与とは?課題と対策・製品を解説

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炭素繊維複合材における導電性・シールド性の付与とは?
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高機能材料『ひなたごこち』
合成グラフェンパウダー
高分散カーボンナノチューブマスターバッチのご紹介
フレキシブルコンテナ基布『ショウポリンEDタイプ』
放射線遮蔽材『MAXUS-W(R)』
グラファイトとは?
グラフェン分散液(水性)『GS-O-W-5』
ATHLOSTM カーボンナノ構造体
多層カーボンナノチューブ『TC-2000』
高濃度の添加でも分散しやすいカーボンナノ/マイクロファイバー
高比表面積グラフェン粉末『グラフェライト(R)1000』
導電性繊維『Odex(オデックス)』

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炭素繊維複合材における導電性・シールド性の付与
炭素繊維複合材における導電性・シールド性の付与とは?
炭素繊維複合材(CFRP)は、軽量かつ高強度という優れた特性を持つ一方で、本来は絶縁体です。このCFRPに、導電性や電磁波シールド性といった新たな機能を付与することで、電子機器の筐体、航空宇宙分野、自動車分野など、幅広い応用分野での活用が期待されています。本説明では、そのための課題と解決策、そして具体的な商材例について解説します。
課題
導電性付与の均一性不足
CFRP全体に均一に導電性を付与することが難しく、部分的な導電ムラが生じやすい。
シールド性能の最適化
特定の周波数帯域に限定されない、広帯域かつ高い電磁波シールド性能を安定して実現することが困難。
製造コストの増大
導電性やシールド性を付与するための特殊な材料や工程が、製造コストを押し上げる要因となる。
機械的特性との両立
導電性付与材の添加や加工が、CFRP本来の強度や剛性といった機械的特性を低下させてしまう可能性がある。
対策
導電性フィラーの分散制御
カーボンナノチューブやグラフェンなどの導電性フィラーを、CFRPマトリックス中に均一に分散させる技術を開発・適用する。
多層構造設計
導電性層と絶縁性層を組み合わせた多層構造や、導電性繊維の配向制御により、シールド性能を最適化する。
プロセスインテグレーション
成形プロセスと導電性付与プロセスを統合し、工程数を削減することで製造コストを抑制する。
機能性マトリックス樹脂の活用
導電性やシールド性を有する特殊なマトリックス樹脂を用いることで、機械的特性を維持しつつ機能性を付与する。
対策に役立つ製品例
導電性強化繊維
炭素繊維自体に導電性を持たせる、あるいは 導電性コーティングを施した繊維を用いることで、材料レベルから導電性を確保する。
導電性添加剤配合樹脂
エポキシ樹脂などのマトリックス樹脂に、カーボン系フィラーや金属系フィラーを予め配合した材料を使用する。
積層構造用導電シート
CFRP積層の間に挟み込むことで、導電性やシールド性を付与するシート状の材料を提供する。
表面処理剤
成形後のCFRP表面に塗布・コーティングすることで、導電性や電磁波シールド性を付与する薬剤。
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