Mu-Metall ist eine Legierung des Nickel-Eisens (etwa 77 % Nickel, 16-%-Eisen, 5 % Kupfer- und 2-%-Chrom oder Molybdän), der für seine hohe magnetische Durchdringbarkeit bemerkenswert ist. Die hohe Durchdringbarkeit macht Mu-Metall nützlich, um gegen statische oder niederfrequente magnetische Felder zu beschirmen, die durch andere Methoden nicht verdünnt werden können. Der Name ist aus dem griechischen Brief mu (μ) gekommen, der Durchdringbarkeit vertritt. Mehrere verschiedene Eigentumsformulierungen der Legierung werden unter Handelsnamen wie Mumetal, MuMetal und MuShield verkauft; dieser Artikel wird ihre gemeinsamen Merkmale bedecken.

Mu-Metall hat normalerweise Verhältnisdurchdringbarkeitswerte von 80,000-100,000 im Vergleich zu mehreren tausend für gewöhnlichen Stahl. Außerdem hat es niedrigen magnetischen anisotropy und Magnetostriktion, ihm eine niedrige Sättigungskoerzitivkraft gebend, die auf niedrige Verluste der magnetischen Trägheit auf AC magnetische Stromkreise hinausläuft. Andere hohe Durchdringbarkeitslegierung des Nickel-Eisens wie permalloy hat ähnliche magnetische Eigenschaften; der Vorteil von Mu-Metall besteht darin, dass es hämmerbarer und bearbeitungsfähig ist, ihm erlaubend, in die dünnen für magnetische Schilder erforderlichen Platten leicht gebildet zu werden.

Mu-Metallgegenstände verlangen Wärmebehandlung, nachdem sie in der Endform sind — in einem magnetischen Feld in der Wasserstoffatmosphäre ausglühend, die wie verlautet die magnetische Durchdringbarkeit ungefähr 40mal vergrößert. Das Ausglühen verändert die Kristallstruktur des Materials, die Körner ausrichtend und einige Unreinheiten, besonders Kohlenstoff entfernend, die die freie Bewegung der magnetischen Bereichsgrenzen versperren. Das Verbiegen oder mechanischer Stoß nachdem kann das Ausglühen die Korn-Anordnung des Materials stören, zu einem Fall in der Durchdringbarkeit der betroffenen Gebiete führend, die durch das Wiederholen des Wasserstoffausglühen-Schritts wieder hergestellt werden können.

Magnetische Abschirmung

Die hohe Durchdringbarkeit von Mu-Metall stellt einen niedrigen Widerwille-Pfad für den magnetischen Fluss zur Verfügung, zu seinem Hauptgebrauch in magnetischen Schildern gegen statische oder langsam unterschiedliche magnetische Felder führend. Magnetische mit der hohen Durchdringbarkeit gemachte Abschirmung beeinträchtigt wie Mu-Metallarbeiten nicht durch das Blockieren magnetischer Felder, aber durch die Versorgung eines Pfads für die magnetischen Feldlinien um das beschirmte Gebiet. So ist die beste Gestalt für Schilder ein geschlossener Behälter, der den beschirmten Raum umgibt. Die Wirksamkeit der Mu-Metallabschirmung nimmt mit der Durchdringbarkeit der Legierung ab, die sowohl an niedrigen Feldkräften als auch an wegen der Sättigung an hohen Feldkräften abfällt. So werden Mu-Metallschilder häufig aus mehreren Einschließungen ein Inneres der andere gemacht, von dem jeder nacheinander das Feld darin reduziert. Magnetische Felder von RF über ungefähr 100 Kilohertz können durch Schilder von Faraday, gewöhnliche leitende Metallplatten oder Schirme beschirmt werden, die verwendet werden, um gegen elektrische Felder zu beschirmen.

Geschichte

Mu-Metall wurde von Wissenschaftlern genannt Smith und Garnett entwickelt und 1923 für das induktive Laden von Unterseeboottelegraf-Kabeln von Telegraph Construction and Maintenance Co. Ltd. (jetzt Telcon Metals Ltd.) patentiert Ein britisches Unternehmen, das die Atlantischen unterseeischen Telegraf-Kabel gebaut hat. Das leitende Meerwasser, das ein unterseeisches Kabel umgibt, hat sehr viel Kapazität zum Kabel hinzugefügt, Verzerrung des Signals verursachend, das die Bandbreite beschränkt hat und Signalgeschwindigkeit zu 10-12 Wörtern pro Minute verlangsamt hat. Die Bandbreite konnte durch das Hinzufügen der Induktanz vergrößert werden, um zu ersetzen. Das wurde zuerst durch die Verpackung der Leiter mit einer spiralenförmigen Verpackung des Metallbandes oder Leitung der hohen magnetischen Durchdringbarkeit getan, die das magnetische Feld beschränkt hat. Telcon hat Mu-Metall erfunden, um sich mit Permalloy, die erste hohe Durchdringbarkeitslegierung zu bewerben, die für die Kabelentschädigung verwendet ist, deren offene Rechte vom Westlichen Mitbewerber Elektrisch gehalten wurden. Mu-Metall wurde durch das Hinzufügen von Kupfer zu Permalloy entwickelt, um Dehnbarkeit zu verbessern. 50 Meilen der feinen Mu-Metallleitung waren für jede Meile des Kabels erforderlich, eine große Nachfrage nach der Legierung schaffend. Das erste Jahr der Produktion Telcon machte 30 Tonnen pro Woche. In den 1930er Jahren hat sich dieser Gebrauch für Mu-Metall geneigt, aber durch den Zweiten Weltkrieg wurde vieler anderer Gebrauch in der Elektronikindustrie gefunden (besonders für Transformatoren und Kathode-Strahl-Tuben beschirmend), sowie die Zünder innerhalb von magnetischen Gruben.

Gebrauch und Eigenschaften

Mu-Metall wird verwendet, um Ausrüstung vor magnetischen Feldern zu beschirmen. Zum Beispiel:

• Elektrische Macht-Transformatoren, die mit Mu-Metallschalen gebaut werden, um sie davon abzuhalten, nahe gelegenes Schaltsystem zu betreffen
• Festplatten, die Mu-Metall backings zu den im Laufwerk gefundenen Magneten haben, das magnetische Feld weg von der Platte zu behalten.
• Kathodenstrahlröhren, die in Entsprechungsoszilloskopen verwendet sind
• Magnetische Plattenspieler-Patronen, die einen Mu-Metallfall haben, um Einmischung zu reduzieren, wenn LP abgespielt wird
• Kernspinresonanz-Bildaufbereitungsausrüstung
• Die Magnetometer, die in magnetoencephalography und magnetocardiography verwendet sind
• Photovermehrer-Tuben
• Vakuumräume für Experimente mit Elektronen der niedrigen Energie, zum Beispiel Photoelektronspektroskopie
• Das Superleiten von Stromkreisen und besonders Verbindungspunkt-Stromkreisen von Josephson

Andere Materialien mit ähnlichen magnetischen Eigenschaften schließen supermalloy, supermumetal, nilomag, sanbold, Molybdän permalloy, Sendust, M 1040, Hipernom, HyMu-80 und Amumetal ein.

Außenverbindungen

• Häufig gestellte Fragen - Information über Metall von Mu