DE69118373T2

DE69118373T2 - Wiederwegnehmbarer heizender gegenstand zum gebrauch in einem magnetischen wechselfeld

Info

Publication number: DE69118373T2
Application number: DE69118373T
Authority: DE
Inventors: Ernest R. Topsfield Ma 01983 Fenton; Thomas H. Half Moon Bay Ca 94019 Mcgaffigan
Original assignee: Metcal Inc
Current assignee: Delaware Capital Formation Inc
Priority date: 1990-04-20
Filing date: 1991-04-18
Publication date: 1996-08-14
Anticipated expiration: 2011-04-19
Also published as: JP3036839B2; WO1991016800A1; US5128504A; CA2040814C; JPH05506744A; AU7745491A; EP0525069A1; CA2040814A1; EP0525069B1; DE69118373D1; EP0525069A4

Description

Diese Erfindung betrifft Artikel, Methoden und Systeme, die ausgewählten Substraten Wärme zur Verfügung stellen, indem das Substrat und ein entfembarer Artikel mit magnetischen Partikeln einem magnetischen Wechselfeld ausgesetzt wird, und geht von US-A- 4 035 547 aus.
US-A-4 035 547 betrifft eine Technik zum Binden von Kunststoffmaterialien, welche die Anordnung von winzigen Partikeln an den Grenzflächen oder innerhalb eines oder beiden der Grenzflächenmaterialien enthält. Diese Partikel erzeugen Wärme und werden bewegt, wenn ein Magnetfeld mit niederer Frequenz angelegt wird.
Die Partikel können nach dem Erwärmen nicht entfernt werden, und es gibt keine Regulierung der Erwärmung.
Die Verwendung von Ferritpartikeln zur Erzeugung einer Erwärmung in magnetischen Wechselfeldern ist in der Technik bekannt. Wie in U.S. Patent 3.391.846 an White und U.S. Patent 3.902.940 an Heller et al. offenbart wird, wurden Ferritpartikel zur Erzeugung von Wärme verwendet, wenn chemische Reaktionen herbeigeführt, Materialien geschmolzen, Lösemittel verdampft, Gase erzeugt oder andere Zwecke erfüllt werden sollen.
Die PCT Internationale Veröffentlichung W084/02098 (Anmeldungsnr. PCT/U583/01851) von Derbyshire offenbart die Verwendung von ferromagnetischen Materialien mit der gewünschten Curie-Temperatur in elektrisch leitenden Schichten zur Herbeiführung einer autoregulierten Erwärmung auf die Curie-Temperatur des Materials bei Anlegung eines Wechselstroms an die leitende Schicht aus ferromagnetischem Material. Der an die ferromagnetische Schicht angelegte Strom weist die Form einer Wechselstromquelle auf, die einen Skineffekt oder eine Wirbelstromerwärmung in der kontinuierlichen ferromagnetischen Schicht erzeugt. Wenn die ferromagnetische Schicht die Curie-Temperatur erreicht, sinkt die Permeabilität der Schicht und die Skintiefe nimmt zu, wodurch der Strom durch den breiteren Bereich der ferromagnetischen Schicht verteilt wird, bis die Curie- Temperatur überall erreicht und die erwünschte Erwärmung erzielt ist.
Die obengenannten gleichzeitig anhängigen und gemeinschaftlich übertragenen Anmeldungen offenbaren die Verwendung von magnetischen Partikeln in Kombination mit durch Wärme rückbildbaren Artikeln in magnetischen Wechselfeldern zur Erzielung einer Rückbildung. In Verbindung mit diesen Systemen haben die Autoren beobachtet, daß eine andere Form von selbstregulierenden, seibsterwärmenden Artikeln wünschenswert wäre, die in einigen Anwendungen zur Erwärmung verschiedener Substrate und Materialien einfacher verwendet werden können.
Daher ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, einen verbesserten Artikel und ein verbessertes System zur Bereitstellung von Wärme an Substrate unter Verwendung von magnetischen Wechselfeldern zu schaffen.
Die Autoren haben nun festgestellt, daß die obengenannten Aufgaben und andere Nutzen und Vorteile erzielt werden können, indem ein Artikel geschaffen wird, der auf der Oberfläche des zu erwärmenden Substrats angeordnet werden kann, wobei der Artikel mit Verlust behaftete Erwärmungspartikel umfaßt, welche die gewünschte Wärme erzeugen und die Erwärmung des Substrates herbeiführen, wenn sie einem magnetischen Wechselfeld ausgesetzt werden, wobei der Artikel darauf ausgerichtet ist, nach der Erwärmung des Substrats die Entfernung der Partikel von dem Substrat zu gewährleisten, indem entweder der die Partikel tragende Artikel entfernt wird oder die Partikel von dem Artikel entfernt werden.
In einem Aspekt ist diese Erfindung ein Artikel, der darauf ausgerichtet ist, einem Substrat in einem magnetischen Wechselfeld Wärme zur Verfügung zu stellen, mit mit Verlust behafteten Partikeln nach Anspruch 1.
In einem weiteren Aspekt ist diese Erfindung ein Verfahren zur Erwärmung eines Substrats nach Anspruch 11.
In einem weiteren Aspekt ist diese Erfindung ein System zur Erwärmung eines Substrats nach Anspruch 14.
In einem bevorzugten Aspekt ist die Stromversorgung, die in den obengenannten Methoden und Systemen verwendet wird, eine Konstantstromversorgung.
In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 im Querschnitt einen Bandartikel gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung,
Fig. 2 im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel gemäß dieser Erfindung, umfassend die Kombination eines Erwärmungsbandartikels an der Oberfläche eines zu erwärmenden Materials,
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Systems, das in dieser Erfindung verwendet wird,
Fig. 4 einen Teilquerschnitt eines Systems gemäß dieser Erfindung, und
Fig. 5 einen Teilquerschnitt einer Anordnung gemäß dieser Erfindung.
Diese Erfindung nutzt das Phänomen, daß mit Verlust behaftete magnetische Partikel, wie mit Verlust behaftete Ferrite, Wärme erzeugen, wenn sie einem magnetischen Wechselfeld mit geeigneter Frequenz ausgesetzt werden. Diese mit Verlust behafteten Erwärmungspartikel sind selbstregulierend in bezug auf die maximale Temperatur, auf die sie sich in dem richtigen magnetischen Wechselfeld erwärmen, da sie eine Abnahme in der magnetischen Permeabilität und den Hystereseverlusten aufweisen, wenn die Curie-Temperatur nahezu oder vollständig erreicht ist. Wenn die Curie-Temperatur erreicht ist, fällt die magnetische Permeabilität der Ferritpartikel signifikant, die Hystereseverluste verringern sich und die Partikel hören auf, Wärme von dem magnetischen Wechselfeld zu erzeugen. Diese Eigenschaft der Selbstregulierung bei einer maximalen Temperatur gleich der Curie-Temperatur der Partikel macht sie für viele Anwendungen besonders zweckdienlich.
In der gleichzeitig anhängigen Anmeldung, u.S. Seriennr. 07/404.621, werden magnetische Partikel, die als mit Verlust behaftete Erwärmungspartikel dienen, in durch Wärme rückbildbaren Substrate eingebracht oder auf diese aufgetragen, um diese Substrate in magnetischen Wechselfeldern zu erwärmen. In vielen Fällen können die magnetischen Partikel auf einfache Weise in das zu erwärmende Substrat eingebracht oder auf dessen Oberfläche aufgebracht werden. In anderen Fällen ist es jedoch unpassend und/oder vom wirtschaftlichen Standpunkt unpraktisch, die magnetischen Partikel in das Substratmaterial einzubringen oder die magnetischen Partikel auf das Substratmaterial aufzubringen, um das Substrat in dem magnetischen Wechselfeld zu erwärmen. Folglich wurde die vorliegende Erfindung entwickelt, um eine angenehmere und wirtschaftlichere Form zu schaffen, wobei mit Verlust behaftete magnetische Erwärmungspartikel in vielen Anwendungen zur Erwärmung von Substraten in magnetischen Wechselfeldern verwendet werden können.
In einer bevorzugten Form sieht die vorliegende Erfindung ein Basismaterial in Form einer Schicht oder eines Bandes vor, das die mit Verlust behafteten Erwärmungspartikel zur Erzeugung von Wärme in einem magnetischen Wechselfeld trägt. Das Basismaterial ist darauf ausgerichtet, entfernbar an der Oberfläche eines zu erwärmenden Substrates angeordnet zu werden, wobei es mit der Oberfläche des Substrates in Kontakt oder in deren thermischer Nähe bleibt, während es einem magnetischen Wechselfeld mit geeigneter Frequenz zur Erwärmung der Partikel ausgesetzt wird. Die Partikel werden dann durch Entfernen des Basismaterials von der Oberfläche des Substrates entfernt, nachdem die erwünschte Erwärmung in dem Magnetfeld vollendet ist. Diese Erfindung schafft damit ein praktisches und wirtschaftliches Mittel, um im Prinzip jedes Substrat in einem magnetischen Wechselfeld zu erwärmen, ohne daß Partikel in das Substrat eingebracht oder Partikel auf das Substrat aufgetragen werden müssen.
In einem fleispiel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die in Fig. 1 dargestellte Anordnung verwendet werden. In diesem Beispiel umfaßt der Artikel dieser Erfindung ein Basismaterial 1 mit einem Haftmittel 2 an einer seiner Oberflächen, das zur entfembaren Befestigung des Basismaterials an einem in einem magnetischen Wechselfeld zu erwärmenden Substrat und anschließenden Entfernung des Basismaterials von dem Substrat nach Beendigung der Erwärmung verwendet wird. An der anderen Oberfläche des Basismaterials 1 befindet sich eine Schicht von mit Verlust behafteten Erwärmungspartikeln 3, welche die Wärme erzeugen, wenn sie dem magnetischen Wechselfeld ausgesetzt werden. Ein derartiger Artikel kann auf einfache Weise hergestellt und als Band in einer herkömmlichen Rolle, wahlweise mit einem Trennpapier, verwendet werden, so daß die Bandformen des Artikels praktisch verwendet werden können, da das Fachpersonal die Verwendung von Bändern gewohnt ist.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel, das in Fig. 2 dargestellt ist, umfaßt ein Band 5 ein Basismaterial, wobei die mit Verlust behafteten Erwärmungspartikel 6 in dem Basismaterial dispergiert sind. Das Band 5 wird auf die Oberfläche eines Substrates 7 gelegt und durch ein geeignetes Mittel, wie durch mechanische Kraft, ein Haftmittel oder ein anderes Mittel, an der Oberfläche gehalten. Nachdem das Substrat 7 in einem magnetischen Wechselfeld erwärmt wurde, wird das Band 5 vom Substrat 7 entfernt.
In dieser Erfindung kann das Basismaterial aus jedem Material bestehen, das zum Tragen von mit Verlust behafteten Erwärmungspartikeln geeignet und zur entfembaren Anordnung an dem Substrat zur Erwärmung und anschließenden Entfernung geeignet ist. So kann das Basismaterial polymer, ein gewebter oder nichtgewebter Stoff aus natürlichen oder synthetischen Materialien oder ein anderes Material sein. Das Basismaterial kann steif sein, wenn das Substrat zum Beispiel erweicht oder geschmolzen werden soll und sich wie bei einem Formungsverfahren einer Form des Basismaterials anpassen soll. In den meisten Anwendung jedoch ist das Basismaterial flexibel, so daß der Artikel sich dem Substrat anpassen kann, um einen wirksameren thermischen Kontakt und eine wirksamere Erwärmung des Substrats zu ermöglichen. In einer bevorzugten Form weist das Basismaterial auch ein gewisses Maß an Dehnung auf, so daß sich der Artikel dem Substrat besser anpassen kann. Daher sind elastomerartige Materialien als Basismaterial in dem Artikel dieser Erfindung besonders zweckmäßig.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist das Basismaterial jenes, das eine Dehnung von mindestens etwa 100% aufweist. Diese Eigenschaft des Basismaterials ermöglicht die Verwendung des Artikels dieser Erfindung durch Dehnen des Artikels um oder gegen das zu erwärmende Substrat. Die Dehnungseigenschaft ermöglicht, daß der Artikel fest an Ort und Stelle an der Oberfläche des Substrats ohne Haftmittel oder anderes Mittel gehalten wird und ermöglicht, daß der Artikel die Form verändert und jede Formänderung wie Schrumpfen, die während der Erwärmung im Substrat auftritt, mitmacht. Falls erwünscht, kann der Artikel aber auch eine Haftoberfläche aufweisen, um den richtigen Kontakt des Artikels mit dem Substrat zu unterstützen. Wie zuvor erwähnt, können sich die mit Verlust behafteten Erwärmungspartikel an jeder Oberfläche des Substrats befinden oder in dem Basismaterial des Artikels dispergiert sein. Durch Dehnen des Artikels über das Substrat wird ein enger thermischer Kontakt gewährleistet.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfaßt das Basismaterial ein sehr weiches, hochelastisches "gelartiges" Material, das in Form eines Bandes oder einer Schicht verwendet werden kann und das eine Reihe von Vorteilen aufweist, die sich aus der einzigartigen Kombination der Eigenschaften der Gelmaterialien ergeben. Ein bevorzugtes Material ist jenes, das sehr weich ist, d.h., einen Konuspenetrationswert nach ASTM D217-68 von mindestens etwa 50 (10&supmin;¹ mm) und vorzugsweise mindestens etwa 100 (10&supmin;¹ mm) aufweist. Zusätzlich wird bevorzugt, daß das Material mindestens 100% Dehnung nach ASTM D638-80 und vorzugsweise mindestens etwa 200% Dehnung aufweist. Beispiele für solche gelartigen Materialien, die für die vorliegende Erfindung bevorzugt sind, umfassen die verschiedenen "Kraton" (Warenzeichen von Shell Chemical Co.) Polymere von Shell Chemical, Houston, Texas. Während eine Vielzahl von Kraton-Materialien erhältlich ist, weisen viele Qualitäten der Kraton-Polymere die zuvor gewünschten Konuspenetrations- und Dehnungseigenschaften auf. Mischungen von gewissen Kraton-Materialien sind auch als Basismaterial in der vorliegenden Erfindung zweckdienlich. Siehe zum Beispiel Chen, U.S. Patent Nr. 4.369.284. Andere Materialien, die ähnliche physikalische Eigenschaften aufweisen und als Basismaterial in der vorliegenden Erfindung besonders zweckdienlich sind, sind die Polyurethanmaterialien von Uken, U.S. Patent Nr. 4.865.905, insbesondere in der Form des Gels, das in eine darin offenbarte flexible Matrix imprägniert ist, und die Polysiloxanmaterialien von Dubrow et al. in U.S. Patent Nr. 4.777.063. Die Offenbarungen der obengenannten Patente werden hierin zum Zwecke der Bezugnahme zitiert.
Die Eigenschaften dieser Gelmaterialien, die in der vorliegenden Erfindung besonders zweckdienlich sind, umfassen die weiche Beschaffenheit des Materials in Verbindung mit der hohen Dehnung, welche diese Materialien besonders dafür eignet, auf einem zu erwärmenden Substrat angeordnet oder um dieses gewickelt zu werden. Diese Materialien passen sich der unregelmäßigen Form eines Substrates besonders gut an. Ferner können diese Materialien aufgrund der Dehnung auf einem oder um ein Substrat wie einem durch Wärme rückbildbaren Artikel, der die geometrische Form während der Erwärmung verändert, gedehnt werden. Wenn das Substrat seine Form ändert, wie durch Schrumpfen, ziehen sich diese Gelmaterialien zusammen und passen sich kontinuierlich der Form des Substrates an, unabhängig von der unregelmäßigen Form der Oberfläche des Substrates, die sich durch die Erwärmung bilden kann. Dies ist ein besonders nützlicher Aspekt in der vorliegenden Erfindung, da ein derartiges Gelband, das die mit Verlust behafteten Erwärmungspartikel enthält oder trägt, dadurch die mit Verlust behafteten Erwärmungspartikel ständig in engem Kontakt mit dem Substrat hält, während das Substrat erwärmt wird. Diese Fähigkeit der anfänglichen und fortgesetzten Anpassung ist bei der Wärmeabgabe an schwierig Wärmeschrumpfartikel wie Schutzgehäuse und Verteileranordnungen wichtig, wo es wesentlich aber schwierig ist, den Gabelungsbereich zu erwärmen, bis eine vollständig Rückbildung erzielt ist.
Eine weitere nützliche Eigenschaft, welche diese gelartigen Basismaterialien aufweisen, ist eine klebrige oder Haftoberfläche, die in der vorliegenden Erfindung dahingehend zweckdienlich ist, daß die Oberfläche des Gelbasismaterials das Haftmittel zur vorübergehenden Befestigung des Artikels dieser Erfindung an dem zu erwärmenden Substrat bereitstellen kann und somit das Mittel zur einfachen Entfernung des Artikels von dem Substrat nach vollendeter Erwärmung darstellen kann. Zusätzlich kann die klebrige Oberfläche oder Haftfläche des Gelmaterials, das in der vorliegenden Erfindung als Basismaterial verwendet wird, auch dazu verwendet werden, die mit Verlust behafteten Erwärmungspartikel an dem Basismaterial zu halten, wodurch die Artikel dieser Erfindung gebildet werden, die das Basismaterial und die mit Verlust behafteten Erwärmungspartikel umfassen. Ferner können die mit Verlust behafteten Erwärmungspartikel an eine Oberfläche des Gelbasismaterials aufgetragen werden und die andere Oberfläche des Gelmaterials auf das zu erwärmende Substrat aufgebracht werden, oder die mit Verlust behaf teten Erwärmungspartikel können an eine Oberfläche des Gelbasismaterials geheftet werden und dann dieselbe Oberfläche auf die Oberfläche des zu erwärmenden Substrats aufgebracht werden, wodurch ein engerer Kontakt der mit Verlust behafteten Erwärmungspartikel mit dem zu erwärmenden Substrat erzielt wird. Wenn das Gelbasismaterial nach der Erwärmung von dem Substrat entfernt wird, haften die mit Verlust behafteten Erwärmungspartikel weiter an dem Gelbasismaterial und werden dadurch gemeinsam mit dem Gelbasismaterial von der Oberfläche des Substrats entfernt. Natürlich können auf Wunsch die mit Verlust behafteten Erwärmungspartikel in das Gelbasismaterial eingebracht und darin dispergiert sein, wenn der Artikel dieser Erfindung durch Härten oder Schmelzen des Gelmaterials hergestellt wird, wie in den Patenten erwähnt wird, auf die zuvor verwiesen wurde. Oder die mit Verlust behafteten Erwärmungspartikel können sich für einige Anwendungen an beiden Oberflächen des Basismaterials befinden.
Als Basismaterial in den Artikeln der vorliegenden Erfindung können andere Materialien zweckdienlich verwendet werden, einschließlich solcher Materialien wie Gummi, Stoff, elastomerer Schaum und jedes andere Material, das dazu geeignet ist, mit Verlust behaftete Erwärmungspartikel während der Erwärmung in einem magnetischen Wechselfeld in Position zu halten und anschließend das Basismaterial und die Partikel zu entfernen, wenn die Erwärmung vollendet ist. Während die obengenannten gelartigen Basismaterialien für viele Anwendungen bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung bevorzugt sind, ist für den Fachmann offensichtlich, daß die Auswahl verschiedener Basismaterialien zur Verwendung in Kombination mit den mit Verlust behafteten Erwärmungspartikel nach den Lehren der vorliegenden Erfindung unkompliziert und augenscheinlich ist.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist ein Heizartikel vorgesehen, worin die Induktionsspule und das Basismaterial mit den darin befindlichen Partikeln eine integrierte Einheit umfassen, die auf einem Substrat angeordnet, zur Erwärmung des Substrats mit Strom gespeist und anschließend entfernt werden kann. Zum Beispiel kann eine scheibenförmige Induktionsspule verwendet werden, um eine Mischung aus Gummi oder Elastomer und mit Verlust behafteten Erwärmungspartikeln um die Spule zu gießen, wodurch ein Block oder Kissen eines Elastomer/Partikel-Verbundstoffes mit der darin eingebetteten Induktionsspule entsteht. Dieser Block oder das Kissen kann dann auf einem Substrat angeordnet und zur Erwärmung des Substrats an eine Wechselstromversorgung angeschlossen und dann entfernt werden. Eine andere Anordnung könnte eine zylindrische Induktionsspule umfassen, wobei die Matenal/Partikel-Mischung um die Spule gebildet ist, wodurch eine Öffnung in der Mitte des Zylinders zur Anordnung der zu erwärmenden Substrate verbleibt. Andere Anordnungen der Spule/Material/Partikel-Kombination sind für den Fachmann nach den vorliegenden Lehren offensichtlich.
Die mit Verlust behafteten Erwärmungspartikel, die in dieser Erfindung zweckdienlich sind, können alle gewünschten Partikel sein, welche die gewünschte Curie- Temperatur aufweisen und ausreichend mit Verlust behaftet sind, um das gewünschte Ausmaß an Erwärmung in dem magnetischen Wechselfeld zu erzeugen, das in Verbindung mit den Systemen dieser Erfindung verwendet werden soll. Wie in der gleichzeitig anhängigen Anmeldung, Seriennr. 07/404.621, besprochen wird, die hierin zum Zwecke der Bezugnahme zitiert wird, ist für den Fachmann erkennbar, daß diese mit Verlust behafteten, wärmeerzeugenden Partikel im allgemeinen ferromagnetische oder ferrimagnetische Partikel sind, die eine hohe Ausgangspermeabilität und eine stark mit Verlust behaftete Komponente in einem bestimmten Frequenzbereich des verwendeten magnetischen Wechselfeldes aufweisen. Wie ebenso in der Technik bekannt ist, ist die mit Verlust behaftete Komponente der Ferritpartikel im allgemeinen jener Teil der anfänglichen relativen Permeabilität, der zur Erwärmung beiträgt. Dieser Teil wird von Chen, Magnetism and Metallurgy of Soft Magnetic Materials, S. 405 (1986), und Smit et al., Advanced Electronics 6:69 (1954) , als µ" bezeichnet. Je höher die µ"-Komponente bei einem bestimmten Partikel ist, desto wirksamer ist das Partikel als das mit Verlust behaftete Erwärmungspartikel dieser Erfindung bei der Erzeugung von Wärme bei einer bestimmten Frequenz des Magnetfeldes. Die Wärmeerzeugung von solchen Partikeln in einem magnetischen Wechselfeld steht direkt mit der mit Verlust behafteten Komponente, der Partikelgröße, Feldstärke, Frequenz des Wechselstroms, der das Feld versorgt, Verteilungsdichte der vorhandenen Partikel wie auch anderen, in der Technik bekannten Faktoren in Zusammenhang. Partikel können einfach nach ihrer magnetischen Ausgangspermeabilität und ihren stark mit Verlust behafteten, wärmeerzeugenden Eigenschaften in einem bestimmten Magnetfeld mit einer bestimmten Frequenz und Feldstärke ausgewählt werden. Die Partikelgröße sollte größer als mindestens ein Weissscher Bezirk sein, kann aber sonst jede gewünschte Partikelgröße sein. Die geringeren Partikelgrößen sind im allgemeinen für eine effektivere Erwärmung in vielen Anwendungen bevorzugt. Die Verteilungsdichte der in dem System dieser Erfindung verwendeten Partikel wird durch verschiedene Faktoren bestimmt, aber es ist im allgemeinen erwünscht, die minimale Partikeldichte zu verwenden, welche die gewünschte Erwärmung in dem Magnetfeld erzeugt, das zur Verwendung mit diesen Partikeln ausgewählt wurde.
Ein besonders bevorzugtes und zweckdienliches Partikelsystem zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung ist jenes, das in EP91903093.2 offenbart ist. Wie in dieser gleichzeitig anhängigen Anmeldung offenbart wird, werden mit Verlust behaftete Erwärmungspartikel in Kombination mit nicht mit Verlust behafteten Erwärmungspartikeln verwendet. Die mit Verlust behafteten Erwärmungspartikel erzeugen die Wärme zur Erwärmung der Artikel und Substrate gemäß der vorliegenden Erfindung, während die nicht mit Verlust behafteten Erwärmungspartikel die anhaltende Magnetkreiskopplung schaffen, wenn die mit Verlust behafteten Erwärmungspartikel ihre Curie-Temperatur erreichen und ihre magnetische Permeabilität verringert wird. Die Kombination aus mit Verlust behafteten Erwärmungspartikeln und nicht mit Verlust behafteten Erwärmungspartikeln ist in den Artikeln und Systemen der vorliegenden Erfindung aus denselben Gründen besonders zweckdienlich, die in dieser gleichzeitig anhängigen Anmeldung angeführt sind, einschließlich des Wunsches, die vollständige Intensität des Magnetfeldes aufrechtzuerhalten, während das Substrat, das erwärmt wird, die geometrische Konfiguration innerhalb des magnetischen Wechselfeldes ändert. Die Wahl der besonderen magnetischen Partikel zur Verwendung in dieser Erfindung ist für den Fachmann aufgrund der vorliegenden Offenbarung und der Offenbarung in diesen gleichzeitig anhängigen Anmeldungen offensichtlich.
Der Begriff "mit Verlust behaftete Erwärmungspartikel", wie hierin verwendet, bezeichnet jedes Partikel mit bestimmten Eigenschaften, die bewirken, daß die Partikel imstande sind, eine ausreichende Wärme für den Zweck dieser Erfindung zu erzeugen, wenn sie einem magnetischen Wechselfeld mit einer bestimmten Frequenz ausgesetzt werden. Daher liegt jedes Partikel mit diesen Eigenschaften und einer Verwendbarkeit in der vorliegenden Erfindung im Rahmen dieser Definition. Wie hierin betont wird, gab es in Verbindung mit Materialien, die auf Magnetfelder ansprechen, eine nicht übereinstimmende und/oder verwirrende Terminologie. Ohne sich auf eine bestimmte Terminologie festzulegen, fallen die mit Verlust behafteten Erwärmungspartikel, die in dieser Erfindung zweckdienlich sind, im allgemeinen in die beiden Kategorien von Materialien, die als ferromagnetische Materialien und ferrimagnetische Materialien bekannt sind.
Im allgemeinen werden die ferrimagnetischen Partikel, wie Ferrite, bevorzugt, da sie für gewöhnlich nichtleitende Partikel sind und da sie Wärme durch Hystereseverluste erzeugen, wenn sie einem magnetischen Wechselfeld ausgesetzt werden. Daher erzeugen ferrimagnetische Partikel eine Erwärmung durch Hystereseverluste in dem geeigneten magnetischen Wechselfeld, im wesentlichen unabhängig davon, ob die Partikelgröße groß oder klein ist. Ferrimagnetische Partikel sind auch in vielen Endgebrauchsanwendungen bevorzugt, da der Artikel elektrisch nichtleitend bleiben kann.
Ebenso zweckdienlich in dieser Erfindung und in einigen Anwendungen bevorzugt, sind die ferromagnetischen Partikel, die für gewöhnlich elektrisch leitend sind. Ferromagnetische Partikel erzeugen eine Erwärmung, die von Hystereseverlusten dominiert wird, wenn die Partikelgröße klein genug ist. Da ferromagnetische Partikel leitend sind, erzeugen jedoch größere Partikel eine signifikante Erwärmung durch Wirbelstromverluste.
Bei der Durchführung dieser Erfindung wird allgemein bevorzugt, die Erwärmung durch Hystereseverluste zu bewirken, da die Partikelgröße für eine effektive Hystereseverlusterwärmung viel kleiner sein kann als bei einer effektiven Wirbelstromerwärmung, wenn die Partikel in einer nun leitenden Matrix dispergiert sind, d.h., bei der Hystereseverlusterwärmung ermöglicht die kleinere Partikelgröße eine gleichmäßigere Erwärmung des Artikels und verschlechtert die mechanischen Eigenschaften des Materials nicht, da die kleineren Partikel stärker dispergiert werden können als größere Partikel und der Artikel nichtleitend bleiben kann. Die stärker dispergierten, kleineren Partikel sorgen daher für gewöhnlich für eine wirksamere Erwärmung. Die Partikelgröße soll jedoch mindestens die Größe eines Weissschen Bezirks aufweisen, d.h., die Partikel sind vorzugsweise so klein wie angemessen, sind aber Partikel mit mehreren Weissschen Bezirken.
Die Erwärmung, die durch die in der vorliegenden Erfindung zweckdienlichen, mit Verlust behafteten Erwärmungspartikel erzeugt wird, kann durch die Beschichtung der Partikel mit einer elektrisch resistiven Beschichtung entweder bereitgestellt oder verstärkt werden. Wie für den Fachmann offensichtlich ist, können Partikel, die nicht mit Verlust behaftet sind, da sie keine Wirbelstromverluste aufweisen, zu mit Verlust behaf teten Partikeln zur Verwendung in dieser Erfindung umgewandelt werden, indem eine derartige Beschichtung auf die Partikel aufgebracht wird. Die Beschichtung erzeugt Wirbelstromverluste, die mit der Oberflächenwirkung der beschichteten Partikel in Zusammenhang stehen. Gleichzeitig können Partikel, die aufgrund von Hystereseverlusten mit Verlust behaftet sind, in ihrer Wirksamkeit bei einigen Anwendungen durch derartige Beschichtungen verstärkt werden, wodurch mit Verlust behaftete Partikel zur Verfügung gestellt werden, die eine Erwärmung sowohl durch Hystereseverluste als auch durch Wirbelstromverluste erzeugen.
Es ist bekannt, daß Ferrite jeden Bereich von Curie-Temperaturen besitzen können, wenn sie mit Zink, Mangan, Kobalt, Nickel, Lithium, Eisen oder Kupfer zusammengesetzt werden, wie in zwei Veröffentlichungen offenbart ist: "The Characteristics of Ferrite Cores with Low Curie Temperatur and Their Application", von Murkami, IEEE Transactions on Magnetics. Juni 1965, Seite 96f, und Ferrites von Smit und Wijn, John Wiley & Son, 1959, Seite 156f. Daher ist die Wahl der mit Verlust behafteten Erwärmungspartikel zur Erzielung der gewünschten Curie-Temperaturen für den Fachmann offensichtlich.
In der Vergangenheit gab es einen gewissen, nicht übereinstimmenden Gebrauch der Terminologie in bezug aufferromagnetische Partikel. Vergleiche zum Beispiel die Nomenklatur, die in U.S. Patent 3.391.846 an White verwendet wird, und jener, die in Lee, Magnetism. an Introductory Survey, Dover Publications, Inc., New York, 1970, Figur 44, Seite 203, verwendet wird. Für die bevorzugte Nomenklatur wird jene von Lee gehalten und hierin vorwiegend verwendet. Siehe auch Brailsford, Magnetic Materials, Methuen & Co. Ltd., London, 1960.
Der Begriff "ferromagnetisch" wurde häufig zur generischen Bezeichnung von magnetischen Partikeln verwendet, unabhängig von ihren besonderen Eigenschaften. Daher wurden Ferrite für gewöhnlich als "ferromagnetisch" bezeichnet oder in der allgemeinen Gruppe ferromagnetischer Materialien angeführt. Für den Zweck dieser Erfindung wird jedoch die Verwendung der Terminologie bevorzugt, die in Figur 44 von Lee, auf welche zuvor Bezug genommen wurde, angegeben ist, wobei die magnetischen Partikel in zwei Gruppen, ferromagnetische und ferrimagnetische, unterteilt sind. Die ferromagnetischen Partikel werden für gewöhnlich als elektrisch leitenden Materialien angesehen, die verschiedene magnetische Eigenschaften aufweisen. Die ferrimagnetischen Partikel werden für gewöhnlich als elektrisch nichtleitende Materialien angesehen, die auch verschiedene magnetische Eigenschaften aufweisen. Ferrite werden für gewöhnlich als elektrisch nichtleitende Metalloxide angesehen und gehören daher zu der Klasse der ferrimagnetischen Materialien. Sowohl ferromagnetische Materialien als auch ferrimagnetische Materialien können eine verlustarme oder nicht mit Verlust behaftete Art von Materialien sein, was bedeutet, daß sie keinen signifikanten Energieverlust aufweisen oder Wärme erzeugen, wenn sie einem elektrischen Potential oder magnetischen Feld ausgesetzt werden. Diese nicht mit Verlust behaftete Art von magnetischen Materialien ist jene Art, die in verschiedenen elektrischen Ausrüstungsbestandteilen verwendet wird, wie in Ferritkernen für Spulen, wo ein Energieverlust/eine Wärmeerzeugung nicht oder nur in geringem Maße erwünscht ist. Diese beiden Materialien können aber auch eine verluststarke oder mit Verlust behaftete Art von Materialien sein, was bedeutet, daß sie einen signifikanten Energieverlust und eine signifikante Wärmeerzeugung aufweisen, wenn sie einem elektrischen Potential oder magnetischen Wechselfeld ausgesetzt werden. Es ist diese Klasse von mit Verlust behafteten oder stark mit Verlust behafteten ferromagnetischen und ferrimagnetischen Materialien, die für die mit Verlust behafteten Erwärmungspartikel in der vorliegenden Erfindung zweckdienlich ist.
Unabhängig von den Bezeichnungen oder der Terminologie für magnetische Partikel, müssen die magnetischen Partikel, die in der vorliegenden Erfindung als "mit Verlust behaftete Erwärmungspartikel" zweckdienlich sind und unter diesen Begriff fallen, nur folgende Eigenschaften aufweisen: (1) die gewünschte Curie-Temperatur für die Autoregulierung der Temperatur aufweisen, wenn sie einem entsprechenden magnetischen Wechselfeld ausgesetzt werden, und (2) ausreichend mit Verlust behaftet sein, entweder durch Hystereseverluste, Wirbelstromverluste oder beide, um die gewünschte Wärme zu erzeugen, wenn sie dem magnetischen Wechselfeld ausgesetzt werden. Diese Partikel werden als "stark mit Verlust behaftet" bezeichnet. Die Größe der Partikel ist zwar in der vorliegenden Erfindung nicht besonders wichtig, aber es ist wünschenswert, kleinere Partikel zu verwenden, da diese gleichmäßiger in dem durch Wärme rückbildbaren Material oder Artikel dispergiert werden können, wodurch die Erwärmung wirksamer und gleichmäßiger erfolgt. Wie für den Fachmann offensichtlich ist, sollte die Größe des Partikels nicht geringer als ein Weissscher Bezirk sein., d.h., die Partikel sollten Partikel in einer Größe von mehreren Weissschen Bezirken sein.
Ebenso müssen die magnetischen Partikel, die in der vorliegenden Erfindung als "nicht mit Verlust behaftete Erwärmungspartikel" zweckdienlich sind und unter diesen Begriff fallen, unabhängig von den Bezeichnungen und der Terminologie nur folgende Eigenschaften aufweisen: (1) eine ausreichend hohe magnetische Permeabilität aufweisen, um eine Kopplung mit dem zur Verwendung ausgewählten Magnetkreis herzustellen, (2) ausreichend nicht mit Verlust behaftet sein, so daß die Partikel nicht eine signifikante oder störende Wärmemenge in dem System bei der besonderen Magnetfeldfrequenz und -intensität, die zur Verwendung gewählt wurde, erzeugen und (3) eine ausreichend hohe Curie- Temperatur aufweisen, so daß die Partikel nicht signifikant in der magnetischen Permeabilität in den für den Betrieb gewünschten Temperaturbereichen abnehmen. Diese Partikel werden als "nicht mit Verlust behaftete Partikel mit hoher Permeabilität" bezeichnet.
Die Substrate, die in Verbindung mit dieser Erfindung zweckdienlich sind und als Teil der Systeme und Anordnungen dieser Erfindung zweckdienlich sind, umfassen jedes Material oder jeden Artikel, der nach Wunsch oder vorzugsweise in einem magnetischen Wechselfeld erwärmt wird. Diese Substrate können durch Wärme rückbildbare Artikel und Materialien, thermoplastische Materialien, die geformt oder geschmolzen werden sollen, wärmehärtbare Materialien, die zur Reaktion gebracht oder gehärtet werden sollen, Materialien, aus welchen Gase oder Lösemittel entfernt werden sollen, wie auch andere Materialien, die für den Fachmann offensichtlich sind, umfassen.
Fig. 3 zeigt eine typische Stromversorgungs-Induktionsspulenanordnung, die in der vorliegenden Erfindung zweckdienlich ist, und zeigt insbesondere die Anordnung, die bei der Durchführung der in den Beispielen dieser Anmeldung beschriebenen Experimente verwendet wird. Eine Wechselstromversorgung 31 ist an eine Induktionsspule 32 durch ein Mittel 33 angeschlossen, das Teil einer Schaltung ist, die mit Serienkondensatoren 34 und Parallelkondensatoren 35 gebildet wird. In der besonderen Anordnung, die in den vorliegenden Beispielen verwendet wird, enthielt die Schaltung einen Senenkondensator und vier Parallelkondensatoren. Die Schaltung wurde auf eine Resonanzimpedanz von 50 Ohm bei angelegter Last eingestellt. Die Stromversorgung 31 war eine Konstantstromversorgung, Metcal Model BM 300, erhältlich von Metcal Inc., Menlo Park, Kalifornien, die eine 600 Watt, 13,56 MHz Konstantstromversorgung ist. Die Stromversorgung war im Konstantstrommodus durch einen Stromsensor 36 und eine Rückkopplungsschleife 37 reguliert. Die Induktionsspule 32 ist der in Fig. 4 dargestellten Induktionsspule ähnlich. Die in den vorliegenden Beispielen verwendete Spule enthielt vier Wicklungen aus Kupferrohr mit 0,187 Inch (4,75 mm) Durchmesser, isoliert mit einem Teflonschlauch, wodurch eine Spule mit einem Innendurchmesser von 1,790 Inch (45,47 mm) erhalten wurde. Andere Anordnungen einer Konstantstromversorgung und Induktionsspulenanordnungen sind für den Fachmann offensichtlich.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Systems gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei ein Artikel 10 ein Band gemäß Fig. 1 mit mit Verlust behafteten Partikeln an der Außenseite und einem Haftmittel an der Innenseite ist. Das Band 10 ist auf einem Substrat 14 angeordnet, das eine Wärmeschrumpfröhre mit einem Lötmitteleinsatz 71 ist und zur Verbindung von Drähten 79 ausgebildet ist, wenn sich die Röhre 14 zurückbildet und das Lötmittel 71 schmilzt. Dieser Verbinder mit dem darauf befindlichen Band 10 mit mit Verlust behafteten Partikeln ist zur Anordnung in einer Induktionsspule 73 (im Querschnitt dargestellt) ausgebildet, die an eine Wechselstromversorgung 74 durch Leitungen 75 angeschlossen ist. Vorzugsweise ist die Stromversorgung eine Konstantstromversorgung, die in der Technik bekannt ist; siehe zum Beispiel U.S. Patent Nr. 4.789.767 an Doljack, das hierin zum Zwecke der Bezugnahme zitiert wird. Die Induktionsspule, die zur Aufnahme des Artikels 10 ausgebildet ist, erzeugt ein magnetisches Wechselfeld in dem Bereich des Verbinders 10, wodurch die mit Verlust behafteten Partikel im Band 10 veranlaßt werden, Wärme zu erzeugen und somit das Substrat 14 zu erwärmen.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung gemäß dieser Erfindung und zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Erzeugung des magnetischen Wechselfeldes zur Verwendung in dieser Erfindung. Ein geschlitzter Ringkern 81 erzeugt ein magnetisches Feld in dem Bereich, der zur Aufnahme des Artikels 10 ausgebildet ist. Eine Spule 82 ist mit einer Wechselstromversorgung 83 zur Erzeugung des gewünschten magnetischen Wechselfeldes verbunden.
Angesichts der vorangehenden allgemeinen Beschreibung und der Beschreibung der besonderen Ausführungsbeispiele ist für den Fachmann, der diese Lehren befolgt, offensichtlich, daß zahlreiche Variationen und Ausführungsbeispiele dieser Erfindung an verschiedene gewünschte Anwendungen angepaßt werden können.
Die folgenden Beispiele werden zur Veranschaulichung besonderer bevorzugter Ausführungsbeispiele der Systeme dieser Erfindung angeführt. Es versteht sich, daß die vorangehende Beschreibung und die folgenden Beispiele angeführt werden, um dem Fachmann die Durchführung dieser Erfindung zu ermöglichen, und daß der Umfang dieser Erfindung durch die beiliegenden Ansprüche definiert wird.

Beispiel 1

In diesem Beispiel wurde ein Artikel gemäß dieser Erfindung unter Verwendung eines Bandes aus gelartigem Material und Ferritpartikeln gebildet. Das Band war ein Raychem GelTek 1000 Band, das von Raychem Corporation, Menlo Park, Kalifornien, erhältlich ist. Das Band war 1 Inch (25,40 mm) breit und etwa 0,032 Inch (0,81 mm) dick. Das GelTek 1000 Band war ein Polysiloxan-Gelmaterial, von dem eine Konuspenetration im Bereich von etwa 240 bis etwa 260 mm (10&supmin;¹) angenommen wird und das eine Dehnung von mindestens etwa 400% aufweist. Das Polysiloxangel wurde gehärtet, indem eine flexible Matrix, die eine offenzellige Schaumstruktur war, imprägniert wurde (siehe U.S. Patent Nr. 4.777.063 und 4.865.905). Das GelTek 1000 Band besaß eine ausreichende Oberflächenklebrigkeit, so daß die Ferritpartikel an der Oberfläche des Bandes hafteten und dieses bedeckten.
Das Ferritpulver war ein TTL-1500 Ferritpulver, das von Trans-Tech, Adamstown, Maryland erhältlich ist und ein Ferritpulver mit einer Curie-Temperatur von 180ºC ist. Das Ferritpulver wurde an einer Seite des GelTek 1000 Bandes aufgetragen. Dann wurden unter Verwendung einer Wärmeschrumpfröhre mit 1,75 Inch (44,45 mm) Durchmesser mit einem Schrumpfverhältnis von etwa 3:1 und einer Rückbildungstemperatur von etwa 125ºC zwei Proben hergestellt. Das GelTek 1000 Band mit den Ferritpartikeln an einer seiner Oberflächen wurde um eine Wärmeschrumpfröhre gespannt, wobei das GelTek 1000 Band etwa auf seine dreifache Länge gedehnt wurde. Die erste Probe wurde mit den Ferritpartikeln an der Außenseite des GelTek 1000 Bandes umwunden. In der zweiten Probe wurde die Röhre mit den Ferritpartikeln an der Innenseite des GelTek 1000 Bandes umwunden. Jede Probe wurde auf einem Kabel mit 1 Inch (25,40 mm) Durchmesser angeordnet, das vernickelte Kupferleiter enthielt, und die Röhre und das Kabel wurden in die Induktionsspule eingesetzt, die auf etwa 300 Watt gespeist wurde. Jede der Proben wurde erwärmt, und die Röhre bildete sich zurück oder schrumpfte auf das Kabel in etwa 15 Sekunden. In keiner der Probe überschritt die Temperatur die Curie-Temperatur der Partikel. Jede Probe wurde von der Induktionsspule entfernt und abkühlen gelassen. Das GelTek 1000 Band wurde entfernt, wodurch die Partikel von der rückgebildeten Röhre entfernt wurden. Selbst in der Probe, in der sich die Partikel an der Innenfläche des GelTek 1000 Bandes befanden und gegen die Wärmeschrumpfröhre angeordnet waren, wurden die Partikel vollständig von der Röhre entfernt. Es ist zu beachten, daß die vernickelten Leiter, die in den Kabeln vorhanden waren, sich in dem Magnetfeld nicht signifikant erwärmten. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß der Artikel der vorliegenden Erfindung das darunterliegende Substrat und die Drähte magnetisch abschirmt. Daher tritt keine unerwünschte Erwärmung in den Drähten auf.

Beispiel 2

Das Beispiel 1 wurde in jeder Hinsicht wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Ferritpartikel eine 50/50 Mischung waren, bestehend aus TTI-1500, die mit Verlust behaftete Partikel mit einer Curie-Temperatur von 180ºC sind, und TT2-111, die nicht mit Verlust behaftete Partikel mit einer Curie-Temperatur von 375ºC sind (ebenso von Transtech erhältlich). Die Rückbildungszeiten, Temperatur und Eigenschaften waren im wesentlichen dieselben wie in Beispiel 1, mit der Ausnahme, daß die Rückbildung gleichmäßiger erschien und reibungsloser zu verlaufen schien als nur mit TTL-1500 Partikeln.

Beispiel 3

Das Beispiel 1 wurde in jeder Hinsicht wiederholt, mit der Ausnahme, daß das Substrat ein geformtes, durch Wärme rückbildbares Verteilergehäuse mit einem Einlaß und zwei Auslaßleitungen war. Ein ähnliches Kabel wurde in dem Einlaß angeordnet, und ein einzelner Draht verlief durch jede der beiden Auslaßleitungen des Gehäuses. Das mit Ferritpartikeln beschichtete GelTek Band wurde um das Gehäuse, jeden einzelnen Auslaß und in die Gabelung zwischen den beiden einzelnen Auslässen gewickelt, wobei es etwa 100% bis 300% gedehnt wurde. Beim Umwickeln einer derartigen Anordnung befinden sich auf mehreren Teilen des Substrates, insbesondere bei den Abzweigungen oder im Gabelungsbereich, mehrere Lagen des Bandes. Das umwickelte Gehäuse mit dem Kabel/den Drähten wurde dann in ein magnetisches Wechselfeld gebracht, und das Gehäuse bildete sich in wenigen Sekunden auf das Kabel und die Drähte zurück. Nach der Entfernung des Magnetfeldes und einer Abkühlung wurde das Band von dem Gehäuse entfernt, wodurch die Ferritpartikel entfernt wurde. Es ist zu beachten, daß, obwohl das Band keine gleichförmige Abdeckung bildete, d.h., einige Bereich des Substrates waren mit einer Lage des Bandes bedeckt, während andere Bereich mit mehreren Lagen des Bandes bedeckt waren, die Erwärmung gleichformig war und sich während der Erwärmung keine überhitzungspunkte bildeten. Diese gleichförmige Erwärmung war auf den selbstregulierenden Aspekt des Artikels dieser Erfindung zurückzuführen, wobei die erzeugte Höchsttemperatur die Curie-Temperatur der Partikel ist, unabhängig von der Anzahl der Bandlagen oder der Menge an vorhandenen Partikeln.

Claims

1. Artikel (10), der darauf ausgerichtet ist, einem Substrat (7; 14) in einem magnetischen Wechselfeld Wärme zur Verfügung zu stellen, mit mit Verlust behafteten Erwärmungspartikeln (6), dadurch gekennzeichnet, daß der Artikel folgendes aufweist:

ein Basismaterial (1), das die mit Verlust behafteten Erwärmungspartikel (6) trägt, wobei die Partikel (6) eine Curie-Temperatur aufweisen, die der Temperatur, auf welche das Substrat (7; 14) erwärmt werden soll, mindestens gleich ist, und eine ausreichend hohe Permeabilität aufweisen sowie ausreichend hoch mit Verlust behaftet sind, um die gewünschte Wärme zu erzeugen, wenn sie einem magnetischen Wechselfeld ausgesetzt sind, und daß das Basismaterial (1), welches die Partikel (6) trägt,

des weiteren dadurch gekennzeichnet ist, daß es entweder (a) elastische Eigenschaften von mindestens 100 % Dehnung gemäß der Definition von ASTM D638-S0 und vorzugsweise mindestens etwa 200 % Dehnung aufweist oder (b) eine Haftmitteloberfläche aufweist, wodurch eine Haftung des Basismatenals an dem Substrat möglich ist,

so daß das Basismaterial dadurch auf die Positionierung auf einer Oberfläche des Substrats (7; 14) zur Erwärmung des Substrats ausgerichtet ist und zur Entfernung der Partikel (6) von dem Substrat (7; 14) nach Erwärmung des Substrats in einem magnetischen Wechselfeld ausgerichtet ist.

2. Artikel gemäß Anspruch 1, bei dem das Basismaterial (1) Haftmittel (2) zum entfernbaren Haften der Partikel (6) an dem Artikel aufweist, wodurch die Partikel (6) hiervon entfernbar sind, nachdem die gewünschte Erwärmung vollendet ist.

3. Artikel gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem die Partikel (6) mit einem Haftmittel so and die Oberfläche gehaftet sind, daß die Partikel (6) und das Haftmittel mit einer Flüssigkeit von der Oberfläche wegwaschbar sind, nachdem die gewünschte Erwärmung vollendet ist.

4. Artikel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Basismaterial (1) ein Band (5) mit einer Dehnung von mindestens 100 % aufweist.

5. Artikel gemäß Anspruch 4, bei dem das Band (5) ein Gelmaterial mit einer Konuspenetration von mindestens 100 mm (10&supmin;¹) und einer Dehnung von mindestens 200 % aufweist.

6. Artikel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die mit Verlust behafteten Erwärmungspartikel (6) in dem Basismaterial (1) dispergiert sind.

7. Artikel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 mit nicht mit Verlust behafteten Partikeln mit einer hohen Permeabilität, womit eine Hagnetkreiskopplung durch die mit Verlust behafteten Partikel (6) bereitstellbar ist.

8. Artikel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die mit Verlust behafteten Erwärmungspartikel (6) in Form einer elektrisch nichtleitenden Schicht vorliegen.

9. Artikel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die mit Verlust behafteten Erwärmungspartikel (6) ferrimagnetische Partikel sind.

10. Artikel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die mit Verlust behafteten Erwärmungspartikel (6) Ferritpartikel sind.

11. Verfahren zur Erwärmung eines Substrats, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

Positionierung einer Oberfläche des Substrats in Kontakt mit einem Artikel mit einem Basismaterial und mit Verlust behafteten Partikeln, welche von dem Basismaterial getragen werden, wobei die Partikel eine Curie-Temperatur aufweisen, die der Temperatur, auf welche das Substrat erwärmt werden soll, mindestens gleich ist, und eine ausreichend hohe Permeabilität aufweisen sowie ausreichend hoch mit Verlust behaftet sind, um die gewünschte Wärme zu erzeugen, wenn sie einem magnetischen Wechselfeld ausgesetzt sind, wobei

das Basismaterial, welches die Partikel trägt, des weiteren dadurch gekennzeichnet ist, daß es entweder (a) elastische Eigenschaften von mindestens 100 % Dehnung gemäß der Definition von ASTM D638-80 und vorzugsweise mindestens etwa 200 % Dehnung aufweist oder (b) eine Haftmitteloberf läche aufweist, wodurch eine Haftung des Artikels an dem Substrat möglich ist,

so daß der Artikel dadurch darauf ausgerichtet ist, eine Entfernung der Partikel nach der Erwärmung des Substrats zu gewährleisten; und Aussetzen des Substrats, bei dem eine seiner Oberflächen mit dem Artikel in Kontakt steht, einem magnetischen Wechselfeld, um die gewünschte Erwärmung des Substrats zu erzielen.

12. Verfahren gemäß Anspruch 11, das des weiteren den Schritt der Entfernung des Artikels von dem Substrat nach Vollendigung der gewünschten Erwärmung aufweist.

13. Verfahren gemäß Anspruch 11 oder 12, bei dem eine Konstantstromversorgung zum Speisen des magnetischen Wechselfeldes eingesetzt wird.

14. System zur Erwärmung eines Substrats (1), dadurch gekennzeichnet, daß das System in Kombination folgendes aufweist:

einen Artikel auf einer Oberfläche des Substrats (7; 14) mit einem Basismaterial (1) und mit Verlust behafteten Erwärmungspartikeln (6), welche durch das Basismaterial (1) getragen sind, wobei die Partikel eine Curie- Temperatur aufweisen, die der Temperatur, auf welche das Substrat (7; 14) erwärmt werden soll, mindestens gleich ist, und eine ausreichend hohe Permeabilität aufweisen sowie ausreichend hoch mit Verlust behaftet sind, um die gewünschte Wärme zu erzeugen, wenn sie einem magnetischen Wechselfeld ausgesetzt sind, wobei der Artikel darauf ausgerichtet ist, eine Entfernung der Partikel (6) nach der Erwärmung des Substrats zu gewährleisten;

eine Induktionsspule (32; 82) zur Erzeugung des magnetischen Feldes; und

eine Stromversorgung (31; 83), die zur Bereitstellung von Strom an die Induktionsspule (32; 82) als Wechselstrom mit einer vorgewählten Frequenz, welche zur Erwärmung der Partikel geeignet ist, ausgerichtet ist.

15. System gemäß Anspruch 14, bei der die Stromversorgung eine Konstantstromversorgung (31; 83) umfaßt.