DE919717C

DE919717C - Koerper fuer die reflexionsfreie Absorption elektromagnetischer Strahlung und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE919717C
Application number: DEF7694D
Authority: DE
Inventors: Phil Ernst Otto Heinrich Fr Dr
Original assignee: ELSE FRIEDERICH GEB SCHMID
Current assignee: ELSE FRIEDERICH GEB SCHMID
Priority date: 1944-04-28
Filing date: 1944-04-28
Publication date: 1954-11-02

Description

Körper für die reflexionsfreie Absorption elektromagnetischer Strahlung und Verfahren zu deren Herstellung Für den reflexionsfreien Übertritt der elektromagnetischen Strahlung muß der Ausdruck E für diesen Körper so groß sein wie für Luft, d. h. er muß gleich i sein, oder es muß die Forderung erfüllt sein ;u = s. ,u ist dabei die Permeabilität und s die Dielektrizitätskonstante (DK). Für die Absorption in der Schicht ist die Leitfähigkeit maßgebend, und ferner ist, um in möglichst geringer Schichtdicke eine möglichst starke Absorption zu haben, und auch zwecks Erzielung einer möglichst großen Unabhängigkeit von der Frequenz, ein verhältnismäßig großes ,u und E erwünscht.
Es besteht also die Aufgabe, einen Stoff zu finden, der eine geringe Leitfähigkeit hat, dabei aber ferromagnetisch ist. Die ferromagnetischen Metalle scheiden aus, weil ihre Leitfähigkeit viel zu groß ist. Verwendet man Pulver aus diesen Metallen, so kann man wohl die Leitfähigkeit stark verringern, aber nicht in genügend genauer und wiederherstellbarer Weise. Der Ausweg; para- oder diamagnetische Stoffe zu nehmen von etwa ,u = r, scheitert an der erstgenannten Forderung; da es keine Stoffe gibt mit s = i.
Es wurde nun ein Stoff gefunden, der die gewünschten Eigenschaften in sich vereinigt, d. h. eine geringe Elektronenleitfähigkeit, aber eine solche von bestimmter, genau wiederzuerhaltender Größe, eine Permeabilität, wie sie bisher bei nichtmetallischen Stoffen wohl noch nicht gefunden wurde, nämlich von ,u = etwa 85, und eine DK von etwa gleicher Größenordnung. Dieser Stoff ist die chemische Verbindung Mg O Fee 03. Diese Verbindung kann leicht nach irgendeinem der üblichen chemischen Verfahren hergestellt werden, zweckmäßig durch Mischen von Magnesia mit Eisenoxyd in dem erforderlichen Verhältnis, Mahlen, Pressen in Formen und Brennen der Körper in Luft bei Temperaturen von 1q.oo bis 170o° C. Bei 170o° C etwa tritt ein Schmelzen ein. Die Körper schwinden etwa wie bei anderen auf keramischem Wege hergestellten Stoffen. Das Schwinden kann verringert werden, wenn man eine Preßmischung verwendet, die ganz oder zum Teil aus bereits vorgebrannten oder vorher geschmolzenen und dann fein gemahlenen Ausgangsstoffen oder aus der fein gemahlenen, fertig gesinterten oder geschmolzenen Verbindung besteht. Auch kann man Gußkörper verwenden und nach demselben Verfahren herstellen, wie dies von den Magnetitkörpern bekannt ist.
Die auf diese Weise hergestellten Sinter- oder Schmelzkörper aus der Verbindung Mg O Fez 03 haben einen spezifischen Widerstand von etwa i08 S2 -cm. Die Permeabilität ,u beträgt etwa 85 bei Sinterkörpern, die bei i4oo° C gesintert sind. Bei höheren Sintertemperaturen und bei durch Schmelzen hergestellten Körpern kann sie noch erheblich höher liegen. Bei niedrigeren Brenntemperaturen liegt sie niedriger, man kann sie also leicht abstufen.
Die DK beträgt bei einem bei i¢oo° C gesinterten Körper etwa 55.- Sie ist von der Schwindung abhängig, also ebenfalls leicht abzustufen, z. B. durch Wahl der Korngröße des Pulvers. Es gelingt also leicht, die obengenannte Forderung a = ,cc zu erfüllen.
Im allgemeinen ist der spezifische Widerstand von i o8 S2 - cm zu groß. Man kann aber j ede Förderung in bezug auf die geeignete Größe des Widerstandes erfüllen, wenn man die in Luft vorgebrannten oder geschmolzenen Körper einer geeigneten Nachbehandlung bei einer geeigneten Temperatur unterwirft. Es genügt z. B., Platten oder Stäbe, die bei 1q.00° C gebrannt sind, bei etwa 85o° C in reinem Stickstoff, im. Vakuum oder in schwach reduzierender Atmosphäre einige Zeit nachzubrennen, um den spezifischen Widerstand von 1o8 .Z - cm auf 104S2 . cm zu erniedrigen. Durch Anwendung einer niedrigeren oder höheren Temperatur hat man es in der Hand, den Widerstand auch höher oder niedriger, ganz nach Belieben, einzustellen. Mit aus diesen Stoffen hergestellten Platten, die sich vornehmlich als Bekleidung für elektromagnetiicher Strahlung ausgesetzte Körper eignen, kann man die auffallende elektromagnetische Strahlung kürzerer oder längerer Wellenlänge absorbieren, wie die Berechnung ergibt bis auf o,21/9, und zwar in einem weiten Bereich, unabhängig von der Wellenlänge.
Da die keramischen Körper aus Magnesia-Eisenoxyd-Spinell eine Porosität aufweisen, so können bei Benutzung durch Eintritt von Flüssigkeit oder Feuchtigkeit Veränderungen, zumal in der DK, eintreten. Um solche unerwünschten Änderungen zu vermeiden, kann man dort, wo dieser Einfluß unerwünscht ist, poröse Körper mit einer Masse tränken, z. B. Paraffin oder Polystyrol, die einen Eintritt der Feuchtigkeit verhindert. Da solche Füllstoffe im allgemeinen eine andere DK haben als der Spinell (Mg 0 Fez 03), kann man dieses Verfahren der Ausfüllung der Poren benutzen, die DK auf bestimmte Werte einzustellen. Dies kann in besonderen Fällen der Anwendung auch bereits mit Wasser oder wäßrigen Lösungen geschehen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Körper für die reflexionsfreie Absorption elektromagnetischer Strahlung, insbesondere als Bekleidung für Körper, die elektromagnetischer Strahlung ausgesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, -däß er aus der chemischen Verbindung Mg O Fee 03 besteht.
2. Verfahren zur Herstellung von Körpern nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Pressen und Sintern oder Schmelzen einer Mischung der Ausgangsstoffe hergestellt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sintertemperatur auf 1q.00° C und darüber gesteigert wird. q..
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Preßmischung verwendet wird, die ganz oder zum Teil aus bereits vorgebrannten oder vorher. geschmolzenen, genügend fein gemahlenen Ausgangsstoffen oder aus der fein gemahlenen, fertig gesinterten oder geschmolzenen Verbindung besteht.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis q. oder zur Herstellung von Körpern nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Poren der fertig gesinterten Körper mit organischen Stoffen, Wasser oder wäßrigen Lösungen ausgefüllt werden.