DE2708500A1

DE2708500A1 - Flexible elektromagnetische abschirmeinrichtung

Info

Publication number: DE2708500A1
Application number: DE19772708500
Authority: DE
Inventors: Lewis Isaac Mendelsohn; Ethan Allen Nesbitt
Original assignee: Allied Chemical Corp
Current assignee: Allied Corp
Priority date: 1976-03-02
Filing date: 1977-02-26
Publication date: 1977-09-08
Also published as: JPS5918844B2; US4030892A; DE2708500C2; CA1065463A; NL7702115A; FR2343394A1; FR2343394B1; JPS52106601A; US4126287A; IT1118074B; GB1519935A

Description

Die Erfindung betrifft elektromagnetische Abschirmeinrichtungen für eine Minimierung elektromagnetischer Felder, die das Arbeiten elektrischer und magnetischer Einrichtungen stören.

Elektromagnetische Abschirmeinrichtungen werden zur Minimierung und Verminderung elektromagnetischer Felder auf im wesentlichen Null verwendet, wenn solche elektromagnetischen Felder den Betrieb elektrischer und magnetischer Einrichtungen stören. Beispielsweise bei Farbfernsehern erfordert der Elektronenstrahl der Bildröhre allgemein eine Abschirmung gegen die Störung durch Felder von 60 Hz, die im Inneren durch Transformatoren oder andere elektrische Einrichtungen erzeugt werden. Die Abschirmung ist auch gegenüber Störung ·"> durch äußere Anlagen, wie Permanentmagnete und Elektromagnete# erforderlich, da diese auch die Bildqualität nachteilig beeinflussen. Ähnlich müssen in Computern und zur Tonaufzeichnung verwendete Magnetbänder ebenfalls gegen Störungsfelder abgeschirmt werden.

Derzeit bestehen solche Abschirmeinrichtungen gewöhnlich aus ausgestanzten und gereckten Stanzstücken aus kristallinen Legierungen. Beispielsweise wenn hohe Permeabilität erforderlich ist, werden Legierungen, wie jene aus der 8O/2O-Nickel-Eisenreihe (unter der Handelsbezeichnung Mumetal,Hymu 80,

709836/0800

MoIy Permalloy) oder aus der 50/50-Nickel-Eisenreihe (4750 Alloy, Hipernik) verwendet. Wenn hohe Sättigungsinduktion bei mäßiger Permeabilität erforderlich ist, wird Flußeisen oder Eisen mit 3% Silizium verwendet.

Beispielsweise zum Schutz von Instrumenten gegenüber dem Feld der Erde vermindern 80/20-Nickel-Eisenlegierungsabschirmeinrichtungen mit hoher Permeabilität das Feld auf weniger als 1/10 seines ursprünglichen Wertes (etwa 0,5 Gauss in USA). Diese Abschirmeinrichtungen sind ideal für Anwendungen bei geringen Feldstärken. Wenn es aber erwünscht ist, ein Flugzeugkompassystem gegen die starken Störfelder (etwa 20 bis 30 Gauss) zu schützen, die von Einrichtungen mit Permanentmagneten,wie Arsonval-Amperemetern und Voltmetern, Magnetfeldröhren, magnetischen Aufzeichnern, Permanentmagnetmotoren und dergleichen, erzeugt werden, wird ein Flußeisenbogen oder ein Siliziumeisenbogen mit ihrer höheren Sättigungsinduktion um die Störungsfeldquelle gewickelt, um das Meiste von dem Störungsfluß zu absorbieren. Wenn zuderzeit üblich, eine

Nickel-Eisen-Abschirmeinrichtung hoher Permeabilität etwa 0,6 cm (1/4 Zoll) von dem Flußeisen entfernt anzubringen, um das Feld weiter auf extrem niedrige Werte zu vermindern.

Die Abschirmmaterialien, die üblicherweise in der gewerblichen Praxis verwendet werden, leiden unter mehreren größeren

7098 3 6/0800

Nachteilen. Erstens müssen alle Legierungen, gewöhnlich in reinem trockenem Wasserstoff auf Temperaturen oberhalb 800 C erhitzt werden, um optimale magnetische Eigenschaften zu erreichen- Zweitens ist nach diesem kostspieligen Tempern irgendeine leichte Biegespannung wesentlich geringer als die maximale Permeabilität. Wenn diese kristallinen Materialien zu komplexen Formungen geformt werden, müssen sie außerdem erneut bei erhöhten Temperaturen getempert werden, um ihre hervorragenden magnetischen Eigenschaften wieder zu bekommen. Ein solches erneutes Tempern läßt aber nicht zu, enge Messungstoleranzen aufrecht zu erhalten. Folglich sind flexible Abschirmeinrichtungen mit erwünschten magnetischen Eigenschaften nicht leicht erhältlich.

Nach der Erfindung bekommt man eine flexible elektromagnetische Abschirmeinrichtung, die miteinander verflochtene Fäden wenigstens einer Metallegierung umfasst. Diese Metalllegierung ist zu wenigstens 50% glasartig und hat eine maximale Permeabilität von wenigstens etwa 50.000 und eine Koerzitivkraft von weniger als etwa 0,08 Oe.

In der Zeichnung bedeutet:

Figur 1 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt aus einem flexiblen elektromagnetischen Abschirmgewebe, das ein typisches Muster für miteinander verflochtene Fäden zeigt.

709836/0800

Figur 2, die auf den Koordinaten das Abschirmverhältnis und die Amplituden des angelegten Feldes zeigt, ist eine graphische Darstellung, die das Abschirmverhältnis eines geflochtenen Zylinders aus einer flexiblen elektromagnetischen Abschirmeinrichtung nach der Erfindung schematisch mit einem zu einem Zylinder verformten Mumetalbogen zeigt.

Figur 3, die auf den Koordinaten das Abschirmverhältnis und die Amplituden des angelegten Feldes zeigt, ist eine graphische Darstellung, die das Abschirmverhältnis eines vollständig gewebten nahtlosen Zylinders aus einer flexiblen elektromagnetischen Abschirmeinrichtung nach der Erfindung schematisch mit einem zu einem Zylinder verformten Mumetalbogen vergleicht und

Figur 4, die auf ihren Koordinaten das Abschirmverhältnis und die Amplituden des angelegenten Feldes zeigt, ist eine graphische Darstellung des Abschirmverhältnisses eines Zylinders, der aus einem Gewebe einer flexiblen elektromagnetischen Abschirmeinrichtung nach der Erfindung hergestellt wurde und mit einer überlappenden Naht aufgerollt wurde, um die vollständig gewebten Zylinder gemäß Figur 3 vorzutäuschen.

Eine flexible elektromagnetische Abschirmeinrichtung nach der Erfindung umfasst miteinander verflochtene Fäden wenig-

709836/0800

stens einer Metallegierung, die zu wenigstens 50% glasartig ist und eine Maximalpermeabilität von wenigstens etwa 50.000 und eine Koerzitivkraft von weniger als etwa 0,08 Oe besitzt.

Die glasartigen Metallegierungen haben die Zusammensetzung

MX,, worin M wenigstens eines der Elemente Eisen und Cobalt a D

ist, X wenigstens eines der Elemente Bor, Kohlenstoff und Phosphor bedeutet, a im Bereich von etwa 75 bis 85 Atomprozent und b im Bereich von etwa 15 bis 25 Atomprozent liegt. Bis etwa zur Hälfte kann M aus Nickel bestehen, um hohe Permeabilitätswerte zu erhalten. Bis zu etwa 10 Atomprozent Eisen und/oder Cobalt können auch durch andere Ubergangsmetallelemente ersetzt werden, wie durch Chrom, Kupfer, Magan, Molybdän, Niob, Tantal und Wolfram, um spezielle Eigenschaften zu erhalten wie Härte, Korrosionsbeständigkeit und dergleichen. Beispiele glasartiger Legierungen, die zweckmäßig nach der Erfindung verwendet werden, besitzen die folgenden nominalen Zusammensetzungen:

^Fe4O^Ni4O^P14^B6' ^Fe3O^B2O' ^C°74^Fe6^B2O ^{und Fe}71^M°9^C18^B8 ty^obei die Indices Atomprozente bedeuten). Die Reinheit aller Zusammensetzungen ist diejenige,die man normalerweise bei handelsüblichen Produkten findet.

Bei einer bestimmten Feldstärke ist die Wirksamkeit einer magnetischen Abschirmeinrichtung umso größer, je höher die Permeabi-

709836/0800

lität ist. Eine Maximalpermeabilität ,u , von wenigstens etwa

/ max

50.000 ist erforderlieh,um eine brauchbare Abschirmung zu bekommen. Eine niedrige Koerzitivkraft, H , ist erwünscht, da die Arbeitspermeabilität mit steigender Feldstärke steigt. Eine Koerzitivkraft von weniger als etwa 0,08 Oe ist erforderlich, um schnell eine Arbeitspermeabilität zu bekommen. Da in erster Näherung die Gleichung

/^umax = V^Hc

gilt, worin B die Remanenz ist, kann der Wert der Remanenz bestimmt werden. Für /U_max = 50.000 und H_c = 0,008 Oe ist B_r = 4000 Gauss. Je höher dieser Wert ist, desto größer ist die Kraftströmung, die in das Material gezogen werden kann, und umso größer ist somit auch die Abschirmfähigkeit.

Vorzugsweise liegt die Maximalpermeabilität bei wenigstens 100.000 und die Koerzitivkraft bei weniger als etwa 0,04 Oe. Solche Werte, die durch geeignete Verarbeitung erreicht werden können, steigern das Abschirmverhältnis.

Wenn hier der Begriff des Verflechtens verwendet wird, bedeutet dieser Methoden wie Weben, Stricken und Flechten. Fäden, wie sie hier verwendet werden, können Bänder oder Drähte mit unterschiedlichen Querschnitten sein, wie mit rechteckigem Querschnitt, allgemein kreisförmigem oder elliptischem Querschnitt oder mit Varianten hiervon. Obwohl die Legierung wenigstens 50% glasartig

709836/0800

ist, ist es bevorzugt, daß sie vollständig glasartig ist (wie in der Größenordnung von wenigstens etwa 90% glasartig), um sich den Vorteil steigender Duktilität mit steigendem Grad der Glasartigkeit zunutze zu machen.

Der Ausdruck "glasartig", wie er hier verwendet wird, bedeutet einen Zustand, in welchem die Atome der Komponenten in angeordneter Weise angeordnet sind. D.h. es gibt keine Ordnung über einen längeren Bereich. So gibt ein glasartiges Material breite,diffuse Beugungspeaks, wenn es einer elektromagnetischen Strahlung mit Wellenlängen im Röntgenstrahlenbereich (Wellenlänge von etwa 0,01 bis 50 Ängstrom ausgesetzt wird). Dies steht im Gegegensatz zu einem kristallinen Material, in welchem die Atome der Komponenten in einer bestimmten Ordnung angeordnet sind und das scharfe Beugungspeaks ergibt.

Glasartige Legierungen wie Fe. Ni P B_g und ^FeQ_O ^B2O' ^haben den Vorteil, daß sie ihre ausserordentlich hohe Permeabilität entwickeln, wenn sie während ihrer Verarbeitung abgeschreckt werden. Einzelheiten der Verarbeitung unter Bildung glasartiger Metallegierungen sind leicht zu bekommen, wie aus den US-PS 3 856 513 und 3 845 805.

Tabelle I zeigt die bemerkenswerten Eigenschaften zweier glasartiger Legierungen nach dem Abschrecken, die für Abschirmungs-

709836/0800

zwecke geeignet sind. Auch in Tabelle I gezeigt sind die verbesserten Eigenschaften dieser glasartigen Legierungen, die aus dem Feldtempern stammen. In Tabelle I ist B (80) die Sättigungsinduktion eines Feldes von 80 Oe, ,u ist die

/ Iu &X

Maximalpermeabilität, B bei ,u ist die Induktion bei der Maximalpermeabilität, H ist die Koerzitivkraft und B^(O) ist die Restinduktion. Diese glasartigen Legierungen, die in herkömmlicher Weise gemäß der technischen Lehre der US-PS 3 856 513 bearbeitet werden, können in ihrem abgeschreckten Zustand merklichen Spannungen wie etwa 680 bis 1020 Atmosphären (1O.OOO bis 15.000 psi) ohne wesentlichen Verlust der magnetischen Eigenschaften nach Entfernung der Spannung ausgesetzt werden. Die Nickel-Eisen-Legierung in Tabelle I ist besonders brauchbar für Anwendungen mit geringer Feldstärke (weniger als 1 Gauss), wo hohe Permeabiltät erwünscht ist. Die Eisenlegierung in Tabelle I ist am meisten geeignet, wo hohe Sättigung zusammen mit hoher Permeabilität erwünscht ist. Obwohl Tabelle I zwei Beispiele von nach der Erfindung brauchbaren Legierungen gibt, ist es selbstverständlich, daß auch die anderen glasartigen Legierungen, die wenigstens die oben beschriebenen magnetischen Mindesteigenschaften besitzen, geeignet sind.

709836/0800

Legierung
(Atomprozente)

Tabelle I

B_s(80), Gauss

/"max

B bei-u. Gauss

max'

H_c,Oe B_r(0), ~ Gauss

^Fe4O^Ni4O^P14^B6
(abgeschreckt)

F Ni P R

^Fe8O^B2O
(abgeschreckt)

^Fe8O^B2O

6.300

(Feld getempertf ⁷·⁷⁰⁰

15.5OO

65.000

800.000

102.000

3.300

5.600

8.500

(Feld getempert***^{1 6}' ⁸⁰° ³^⁰⁰⁰ ¹³'°°°

0,05 4.000

0,007 6.0000

0,08 8.15O

0,04 12.300

^x bei 325°C während 2 St. bei 10 Oe im Teilvakuum (<1OOO,um)

getempert

VV Ci

bei 325 C während 3 St. bei 10 Oe im Teilvakuum (<1000_/um)

getempert.

Die Erfindung benützt die garnartigen Qualitäten des Produktes, die aus dem Verfahren des schnellen Abschreckens des glasartigen Metalles stammen. Endlose Rundfäden mit einem Durchmesser von 0,06 bis 025 mm (0,004 bis 0,010 inch) oder endlose Bänder mit einer Dicke im Bereich von 0,038 bis 0,076 mm (0,0015 bis O,OO3 inch) und mit einer Breite von 1,8 bis 3,8 mm (0,070 bis 0,150 inch) können beispielsweise als Garn für das Weben eines Gewebes verwendet werden. Handelsübliche Webmaschinen, wo die Längsfäden ( Kettfäden) in rechten Winkeln zu den hin- und hergehenden Fäden (Schußfäden) stehen, welche quer zur Breite des Gewe-

709336/0800

bes verlaufen, sind für die Herstellung von Geweben mit einer Breite von bis zu 150 cm leicht verfügbar. Fig. 1 zeigt einen Teil eines flexiblen elektromagnetischen Abschirmgewebes 1, welches ein brauchbares Webmuster von miteinander verflochtenen Fäden, hier Bändchen 2 und 3, zeigt. Drähte können in ähnlicher Weise miteinander verflochten werden. Flechtmaschinen zum Flechten von Garn um eine flexible Röhre (beispielsweise aus Polyäthylen) können verwendet werden, um glasartiges Garn zu einer endlosen Röhre zu flechten. Hier werden die Garnfäden mit einem 45°-Winkel zu der Länge der Röhre und etwa mit 90° zueinander verflochten. Strickmaschinen sind auch im Handel erhältlich und können verwendet werden, um Runddrähte zu Geweben zu stricken. Die Verflechtungsmuster können variiert werden, um die Eigenschaften der flexiblen elektromagnetischen Abschirmeinrichtung zu modifizieren.

Alle diese Gewebe produzierenden Verfahren sind geeignet zur Herstellung flexibler elektromagnetischer Abschirmmaterialien mit magnetischen Eigenschaften, die sehr ähnlich jenen handelsüblicher kristalliner Nickel-Eisenlegierungen sind, wobei aber die mechanischen Eigenschaften besser als jene der im Handel erhältlichen kristallinen Legierungen sind. Die Verflechtungsdichte kann nach Wunsch hoch oder niedrig sein, solange die strukturelle Unversehrjheit der flexiblen elektromagnetischen Abschirmeinrichtungen unbe/'einträchtigt bleibt. Die

709836/0800

Verflechtung kann insgesamt unter Verwendung der gleichen Legierung erfolgen. Stattdessen kann auch mehr als eine Legierung, ob nun glasartig oder nicht, in verschiedenen Mustern verflochten werden, um bestimmte erwünschte Eigenschaften jeder Legierung miteinander zu kombinieren. Beispielsweise kann eine glasartige Legierung mit einer hohen Permeabilität, wie ^Fe4o^Ni4o^Pi4^B6' ^{mit einer} glasartigen Legierung mit einer hohen KraftStrömungskapazität, wie ^Feg_o ^B2o' ^verflochten werden.

Wie oben festgestellt wurde, erhält die flexible elektromagnetische Abschirmeinrichtung nach der Erfindung ihre hervorragenden magnetischen Eigenschaften selbst nach Beanspruchungen oder Deformationen. Die Fähigkeit, das Verflechtungsmuster einzustellen, gestattet die Herstellung komplexer geometrischer Formen ohne damit verbundene kostspielige Temperstufen, die bei handelsüblichen kristallinen Legierungen erforderlich sind.

Obwohl die glasartigen Legierungsfäden so, wie sie gegossen wurden, in ihrem verarbeiteten Zustand brauchbar sind, führt doch eine weitere Verarbeitung, wie ein Tempern, das eine Hitzebehandlung in Luft, einem Inertgas oder einem Vakuum oder in einem magnetischen Feld einschließt, zu einer wesentlichen weiteren Verbesserung dieser Eigenschaften. Auch können die glasartigen Legier ungsfäden plattiert werden, wie beispielsweise mit Kupfer oder Messing, um die Höherfrequenzeigenschaften für eine Wirbelstromabschirmung zu verbessern.

709836/0800

- 15 Beispiele

Kristallines Mumetal-Abschirmmaterial ist derzeit als Streifen von etwa IO cm Breite und etwa 0,05 mm (0,002 inch) Dicke leicht erhältlich. Dieses Material wurde zu Zylindern aufgewickelt, die 10 cm Länge und einen Durchmesser von entweder 2,5 oder 5 cm hatten. Durch Aufeinandersetzen dreier solcher Zylinder aus kristalliner 80/20-Nickel-Eisenlegierung (Mumetal) Ende auf Ende mit einer Überlappung von 3 mm (1/8 Zoll), um eine ungefähre Gesamtlänge von 30,5 cm (12 inch) zu bekommen, wurde ein Vergleich mit gewebten flexiblen elektromagnetischen Abschirmeinrichtungen nach der Erfindung durchgeführt.

Das Testverfahren A346-64 der American Society for Testing Material, genannt "Alternating Current Magnetic Properties of Laminated Core Specimens" wurde im Einzelnen bei der Bewertung der Abschirmeinrichtungen befolgt. Das Testverfahren wurde im Einzelnen mit einer Ausnahme befolgt. Als zu testende Maximalabmessung wurde ein Durchmesser von 5 cm genommen,und als einziger Vergleichswert wurden im Gegensatz dazu,daß absolute Werte gesucht wurden, Wicklungsdurchmesser von 35,6 cm statt 122 cm genommen. Im übrigen wurde das ASTM-Verfahren genau befolgt. Ein variable: 2-kVA-Transformator lieferte einen Strom von 60 Hz. Ein Hewlett-Packard-Wechselstromvoltmeter Modell 400F, ein Weston-Digitalmultimeter Nr. 1242 und ein Tektronix-Reihenoscilloskop 5000 vervollständigten die Meßeinrichtung.

709836/0800

Eine Helmholtz-Wicklung wurde durch Messung des Feldes in ihrer Mitte ohne vorhandene Abschirmungen kalibriert (H ). Die Wicklungen ergaben ein gleichmäßiges Feld H von 4,0 Oe je Ampere (quadratischer Mittelwert) des durch sie in Reihe fließenden Stromes. H war der quadratische Mittelwert von H , mit anderen Worten H= 2 H . Aus der Amperemeterablesung wurde der Wert von H in Oe bestimmt. Die in der Aufnahmewicklung ohne Vorhände Abschirmung induzierte Spannung wurde ebenfalls aufgezeichnet und mit E, bezeichnet. H war proportional E,. Eine zylindrische Abschirmungseinrichtung wurde zwischen das Helmholtz-Paar mit seiner Längsachse parallel zu der Ebene des Helmholtz-Paares eingefügt. Eine Testwicklung wurde im Innern der Abschirmeinrichtung eingefügt,und eine Spannung E_, die unter E₁ abgeschwächt war, wurde gemessen. Die Spannung E» war ein Maß für die Induktion im Innern des Zylinders B. . Das Verhältnis der Zylinderabschirmung zu dem angelegeten Feld ist in Fig.2 gezeigt, die auch schematisch einen Teil eines flexiblen elektromagnetischen Abschirmgewebes auf einer Plexiglasröhre zeigt. Gemäß Definition war das Verhältnis E₂ZE₁ das Dämpfungsverhältnis. Sein reziproker Wert,das Verhältnis E₁ZE₀ oder H VB. wurde als Ab-

1 £ o in

Schirmverhältnis bezeichnet.

Beispiel 1

Eine flexible elektromagnetische Abschirmeinrichtung in der Form eines nahtlosen geflochtenen Gewebes wurde mit einem

709836/0800

Durchmesser von etwa 2,5cm, einer Länge von 45 cm und einem Gewicht von etwa 23 g hergestellt. Um diese geflochtene Gewebeprobe mit einem Mumetal-Bogen zu vergleichen, wurde der Zylinder auf einer Kunststoffröhre befestigt. Ein ähnlicher Zylinder wurde aus einem 10 cm breiten, 0,05 mm dicken Bogen von Nickel-Eisenlegierung 80/20(Mumetal) auf eine Kunststoffröhre mit einem Durchmesser von 2,5 cm aufgewickelt. Der Bogen wurde zu einem Zylinder geformt, der einen Durchmesser von 2,5 cm und eine Länge von 50 cm besass und wiederum etwa 23 g wog. Es wurden somit eine geflochtene Abschirmungseinrichtung und eine bogenförmige Abschirmungseinrichtung ähnlicher Abmessungen miteinander verglichen.

Fig.2 zeigt das Abschirmungsverhältnis als eine Funktion der Feldamplituden (Kurve 5) für nahtlose geflochtene Zylinder eines flexiblen Abschirmmaterials 1 nach der Erfindung mit einem Durchmesser von 2,5 cm und einer Länge von 25 cm, der auf einer Plexiglasröhre 4 befestigt war. Die Zusammensetzung der Fäden war glasartiges Fe₄₀Ni_4nP₁₄B,. Es ist auch das Abschirmverhältnis als eine Funktion der Amplituden des angelegten Feldes (Kurve 6) für eine 25 cm lange Röhre von 2,5 cm Durchmesser aus einem 10 cm breiten Mumetalbogen mit einer Überlappung von 21,5 mm (0,86 inch) gezeigt. Es ist ersichtlich, daß die flexible Abschirmeinrichtung nach der Erfindung besser als die Mumetalabschirmungseinrichtung ist, was bedeutet, daß

70933 6/0800

bei 60 Hz und für Feldstärken von 20 Oe und darunter die Permeabilität der abgeschreckten glasartigen Legierung 1,5 bis 2 Mal so groß wie die von Mumetal ist, welches zu einem Durchmesser von 2,5 cm geformt wurde.

Beispiel 2

Durch Weben wurden Zylinder eines größeren Durchmessers erhalten. Ein nahtloser Zylinder mit einem Durchmesser vcn 5 cm und einer Länge von 22,5 cm wurde auf einem üblichen kontinuierlichen Webstuhl gewebt. Ein ähnlicher Zylinder wurde aus einem 30 cm breiten flachen flexiblen Gewebe mit einem Saum von etwa 6 mm aufgerollt. Zur Bewertung der beiden gewebten flexiblen Abschirmeinrichtungen wurden 3 Stück eines 1O cm breiten kristallinen Bogens aus Nickel-Eisenlegierung (Mumetal) unter Herstellung von 3 Zylinders von 5 cm Durchmesser und 10 cm Länge gewickelt. Diese drei Zylinder wurden mit geringer Überlappung unter Bildung eines einzigen Zylinders Kopf and Kopf gelegt, was die gewebten Zylinder vortäuschte. Jeder der drei Zylinder, die beiden flexiblen Gewebezylinder sowie die Bogenmetallzylinder, wogen etwa 27 g.

Fig.3 zeigt das Abschirmverhältnis als eine Funktion der Amplituden des angelegten Feldes (Kurve 8) für einen insgesamt gewebten Zylinder aus einem elektromagnetischen Abschirmgewebe 1 aus glasartiger Metallegierung mit der Zusammensetzung

709836/0800

Fe₄₀Ni. P .B,, das auf einer Plexiglasröhre 4 befestigt war. Auch ist das Abschirmverhältnis als eine Funktion der Amplituden des angelegten Feldes (Kurve 7) für die oben beschriebene Mumetal-Abschirmeinrichtung gezeigt. Die Abschirmverhältnisse sind geringer als jene in Fig.2, da Räume mit größerem Durchmesser schwieriger abzuschirmen sind als kleine Räume.

Fig.4 erläutert das Abschirmverhältnis als eine Funktion der Amplituden des angelegten Feldes (Kurve 9) für das elektromagnetische Abschirmgewebe 1 nach der Erfindung, das einen Durchmesser von 5 cm und eine Länge von 30 cm besaß und auf eine Plexiglasröhre 4 unter Verwendung eines flachen flexiblen Gewebes (glasartiges Fe. Ni₄₀P₁₄B,) mit einer Naht 10 von 6 mm unter Vortäuschung des vollständig gewebten Zylinders von Fig.3 aufgewickelt worden war. Ein Vergleich der Kurven der Figuren 3 und 4 zeigt einen sehr kleinen Unterschied zwischen einem vollständig gewebten nahtlosen Zylinder und einem solchen, der aus einem Gewebebogen aufgewickelt wurde.

Das höchste Abschirmverhältnis, 47,8, das dabei erreicht wurde, wurde mit einer flexiblen elektromagnetischen Abschirmeinrichtung erhalten, die mit einer milden Hitzbehandlung während zwei Stunden bei 325°C in einem Vakuum mit einem im Umfang angelegten Feld von 10 Oe ausgesetzt worden war. Dieses Abschirmverhältnis wurde mit einem Zylinder eines

709836/0800

Durchmessers von 5cm aus glasartigem Metallegierungsgewebe der Zusammensetzung Fe₄₀Ni. P..B_fi gemessen. Die Hitzbehandlung mit einem in Längsrichtung angelegten Feld oder einem am Umfang angelegten Feld oder einer Kombination beider sollte die geringe Feldpermeabilität des Gewebes und damit das Abschirmverhältnis weiter verbessern.

7 0 ;>., :■> / η R η η

Claims

Dr. Hans-Heinrich Willrath t

Dr. Dieter Weber Dipl.-Phys. Klaus Seiffert

PATENTANWÄLTE Docket 7000-1218

D-62 WIESBADEN ₂5. Febr. 1977 Postfadi ■■ 6145 W/ S k Guiuv-Freyug-Stnte (S « 1061«) J7t7» TelefnraiudrMM, WllXPATENT Telex : 4-186 247

Allied Chemical Corporation Morristown, New Jersey 07960 USA

Flexible elektromagnetische Abschirmeinrichtung

Priorität: 2.März 1976 in USA

Serial Nr. 663 172

Patentansprüche

1J Flexible elektromagnetische Abschirmeinrichtung aus miteinander verflochtenen Fäden, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden aus wenigstens einer Metallegierung bestehen, die zu wenigstens 50% glasartig ist, eine Maximalpermeabilität von etwa 50.000 besitzt und eine Koerzitivkraft von weniger als etwa 0,08 Oe hat.-
2. Abschirmeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallegierungen ihrer Fäden die Zusammensetzung

709836/0800

ORIGINAL INSPECTED

- 2 M X, besitzen, worin M Eisen und/oder Cobalt bedeutet,

el D

X Bor, Kohlenstoff und/oder Phosphor bedeutet, a im Bereich von etwa 75 bis 85 Atomprozent liegt und b im Bereich von etwa 15 bis 25 Atomprozent liegt.
3. Abschirmeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Metallegierungen zu wenigstens etwa 90% glasartig sind.
4. Abschirmeinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Metallegierungen eine Maximalpermeabilität von wenigstens etwa 100.000 und eine Koerzitivkraft von weniger als 0,04 Oe besitzen.
5. Abschirmeinrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Legierungen ihrer Fäden M etwa bis zur Hälfte aus Nickel besteht.
6. Abschirmeinrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Legierungen ihrer Fäden bis zu etwa 10 Atomprozent des Eisens und/oder Cobalts durch wenigstens eines der Elemente Chrom, Kupfer, Mangan, Molybdän, Niob, Tantal und/oder Wolfram ersetzt sind.
7. Abschirmeinrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die glasartigen Metallegierungen ihrer Fäden

709836/0800

wenigstens eine der Zusammensetzungen Fe. Ni. P..B,,

^Fe8O^B2O' ^Co74^Fe6^B20 "^^er Fe₇₁Mo₉C₁₈B₂ besitzen.

709836/0800