HX5ナノコンポジット、軍用航空用途で優れた電磁シールド性能を達成

アルパイン・アドバンスト・マテリアルズ（米国テキサス州ダラス）は10月、軽量軍用航空グレードの熱可塑性ナノコンポジット材料「HX5」の電磁干渉（EMI）試験を完了し、ニッケルや銅めっきの有無・厚さに関わらず優れた減衰特性を示したと報告しました。高度に設計されたHX5は、複雑なコンポーネントでの強度と性能をすでに実証していますが、EMI試験結果により、電子機器用途としてさらに魅力的な材料であることが示されました。

電子機器が発する無線周波数や電磁波が他のデバイスに影響を与えることで発生するEMIは、医療・軍事・航空宇宙・公共交通・車両制御・ナビゲーションシステムなどの重要な電子機器・装置・システムを妨害する可能性があります。シールドは電磁場を遮断し、システムの信頼性を確保します。EMI試験により、HX5材料がこの特性を持つことが判明しました。

「EMI試験結果は驚くべきものでした。熱可塑性樹脂は通常、最小限の減衰しか示さないからです」と、アルパイン・アドバンスト・マテリアルズ社長のロジャー・レイリー氏は述べています。「高減衰とは、HX5で作られた部品が、様々な無線・電子周波数の相互干渉を防ぐことを意味します。HX5の強度は知っていましたが、この発見はその優れた取り扱い性を裏付けるエビデンスをさらに増やすものです。」

2つの独立した研究機関が、コーティング済みとベアのHX5を試験し、10キロヘルツ（kHz）から40ギガヘルツ（GHz）の周波数範囲における膜厚と減衰の関係を調査しました。試験仕様にはIEEE 299-2006、MIL-STD-285が用いられました。

「HX5は12kHz〜40GHzの範囲でEMIシールド用にめっき可能であり、ベアおよびめっき済みHX5の電気表面抵抗率と体積抵抗率のデータを取得し、無電解めっきによるEMIシールドとシールド効果の両方を確認しました」と、同社機械エンジニアのマリネラ・ペト氏は付け加えます。「実際、12GHz〜40GHzの特定周波数では、ベアHX5がめっきサンプルと同等、あるいはより高い減衰レベルを示しました。」

高い強度重量比、熱安定性、環境耐性、製造柔軟性を備え、HX5はアルミニウムのように射出成形、成形、押出、機械加工が可能です。部品メーカーは、アルミニウムの2倍の比強度（引張強度/密度の比）を持つ複雑な形状を、同重量ベースで製造できます。

国防総省による10年以上の試験・検証、5,000万ドル超のR&D投資を経て開発されたHX5は、航空宇宙グレードアルミニウムを半分の重量で置き換えるよう設計されています。今年初めには、サードパーティ試験で500万ラッドのガンマ線照射後も元の機械性能の96%を維持することが示されました。溶剤・燃料・潤滑油・化学薬品への極めて高い耐食性も実証され、最も要求の厳しい用途にも耐えられます。ロケット・衛星から水陸両用輸送車両まで認証済みで、HX5はアルミニウムの半分の重量で、製造性は数倍優れた理想的な代替材料です。

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