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Hochfrequente elektromagnetische Felder im Mikrowellenbereich sind als Folge notwendiger Kommunikationstechniken (Sattelitenfernsehen, Mobilfunk, WLAN - Technologien), Messtechniken (Radar für Verkehrs- und Luftüberwachung) und nicht verhinderbarer Abstrahlungen von Mikrowellentechniken (Mikrowellenerwärmung, -trocknung, -sintern, -kleben bis hin zu medizinischen Anwendungen) in unserer Umwelt mit unterschiedlicher Intensität und Frequenz vorhanden. Diesen Feldern sind alle biologischen Systeme ausgesetzt. Des Weiteren hat die verbreitete Anwendung von Elektronik zum effizienteren Betrieb (Steuerung/Regelung) industrieller Verfahren, von Medizintechnik, Bürotechnik, Kraftfahrzeugen bis zu Haushaltgeräten deutlich zugenommen. Um die bereits anstehenden und die zukünftigen Anforderungen bezüglich der Minderung von elektromagnetischen Strahlenbelastungen in Räumen und von Geräten - vorrangig im Frequenzbereich 1 bis 10 GHz - zu erfüllen, werden werkstoffliche Ansätze [1] zu neuen Abschirmmaterialien untersucht, die elektromagnetische Abschirmung durch ausgeprägte HF-absorbierende und reflexionsarme Eigenschaften ermöglichen. Diese neuen Abschirmmaterialien sind ferrimagnetische Verbundmaterialien, die nanoskalige, AII/BIV-dotierte Bariumhexaferritpulver enthalten. Das Bariumhexaferritpulver wird mit der Glaskristallisationstechnik im ternären System BaO-B2O3-Fe2O3 hergestellt, einer cellulosischen Spinnlösung zugegeben und versponnen. Man erhält flexible Fasern oder Filamente, die textil zu Geweben und Vliesen weiterverarbeitet oder auch einzeln verwendet werden können. Solche Verbundmaterialien müssen keiner weiteren Temperaturbehandlung zur Ausbildung der funktionalen Eigenschaften unterzogen werden. Sie bleiben hochelastisch. - Die erforderlichen unterschiedlichen elektromagnetischen Eigenschaften der Verbundmaterialien werden durch Modifizierung der zugesetzten Pulver eingestellt. Die maßgeschneiderte Anpassung der Bariumhexaferritpulver an EMS-Applikationen gelingt mittels partieller Substitution von Fe3+-Ionen durch geeignete AII/BIV-Dotierungen (Co2+/Ti4+, Mn2+/Ti4+, Co2+/Ru4+) bei gleichzeitiger Veränderung der Schmelz- und Kristallisationsbedingungen (Aufheizrate, Schmelz- und Tempertemperatur, Temperzeit). Dadurch wird die Verteilung des Kations Fe3+ in den fünf Untergittern des Bariumhexaferrites so verändert werden, dass die Sättigungsmagnetisierung MS steigt, aber die Koerzitivfeldstärke JHc und somit die intrinsische Anisotropie sinkt. Weiterhin wird die hohe natürliche ferromagnetische Resonanzfrequenz hexagonaler Ferrite reduziert und an die Frequenz des zu absorbierenden Feldes angepasst.

En el procesamiento magnético de materiales, la interacción de campos magnéticos fuertes (>> 1 T) con estructuras solidificadas de metales, aleaciones y cerámicos resulta bastante conocida y se aplica en la orientación de los cristales y en las transformaciones de fase. Sin embargo, la influencia de un campo magnético débil e inhomogéneo en fundiciones con un alto contenido de iones paramagnéticos ha sido rara vez investigada. - En este estudio, un campo magnético AC débil e inhomogéneo, con una baja densidad de flujo (hasta 44 mT) fue aplicado en fundiciones con la composición 40 BaO + 27 Fe2O3 + 33 B2O3. A altas temperaturas se generan los iones paramagnéticos Fe2+ y Fe3+. El instrumental usado y el procedimiento experimental seguido se describen en detalle. Se ilustrarán y discutirán los resultados por medio de mediciones de distribuciones de temperaturas in-situ obtenidas con una termocupla protegida y ex-situ por medio del uso de difracción de rayos X, análisis químico y mediciones magnetométricas en muestras tomadas a partir de la fundición ya solidificada. - Los resultados del estudio muestran que los efectos de las fuerzas magnéticas interfaciales serán capaces de influenciar la homogeneidad química en todas las fundiciones que contengan iones paramagnéticos, siempre que un campo magnético inhomogéneo penetre la fundición.