Mu-Metall, wie es in alten Fernsehern und Aufnahmegeräten zu sehen ist, verhindert magnetische Felder nicht vollständig, sondern bietet dem magnetischen Fluss einen leichteren Weg und sorgt so dafür, dass er um empfindliche Bauteile herumgeleitet wird. Eine moderne Formulierung aus weichmagnetischen Legierungen auf Nickel-Eisen-Basis enthält etwa 80 % Nickel und 15 % Eisen; der verbleibende Anteil besteht aus Molybdän und weiteren Elementen. Aufgrund seiner hohen magnetischen Permeabilität kann dieser Wert bei kommerziellen Produkten etwa 100.000 und bei speziellen Legierungen sogar noch höhere Werte erreichen.
Mu-Metall wird insbesondere bei Gleichstrom- und niederfrequenten Feldern eingesetzt, bei denen EMI-Abschirmungen aus Kupfer oder Aluminium wirkungslos bleiben. Das Material, das früher zum Schutz von CRTs, Tonköpfen, Transformatoren, Fotokathodenvervielfachern und empfindlichen analogen Geräten verwendet wurde, findet heute auch in Magnetometern, präzisen Stromsensoren, Elektronenmikroskopen und wissenschaftlichen Geräten Anwendung. Mehrschichtige Kammern können Felder durch geeignete Fertigung und Entmagnetisierung um bis zu den Faktor eine Million reduzieren. Da seine Leistung bei niedrigen Temperaturen abnimmt, wurden spezielle Legierungen für Bedingungen mit flüssigem Stickstoff und Helium entwickelt.
Da Bearbeitung, Schweißen, Stanzen oder Biegen durch die dabei entstehenden Spannungen die Permeabilität beeinträchtigen können, werden Hochleistungsabschirmungen anschließend einer Wasserstoffglühung unterzogen. Da Mu-Metall außerdem einen Sättigungswert von etwa 0,75 Tesla aufweist, kann es neben starken Magneten zusammen mit äußeren Schichten verwendet werden, die eine höhere Sättigungskapazität besitzen. Mu-Metall wurde 1923 von Willoughby S. Smith und Henry J. Garnett für die induktive Belastung von Unterwasser-Telegraphenkabeln patentiert.
Warum wichtig
Die Bedeutung von Mu-Metall liegt darin, dass es dazu beiträgt, empfindliche Komponenten in Gleichstrom- und niederfrequenten Magnetfeldern zu schützen, in denen Abschirmungen aus Kupfer und Aluminium nicht ausreichen. Daher reicht das Anwendungsspektrum des Materials von älteren Bild- und Aufzeichnungsgeräten bis hin zu heutigen Magnetometern, Stromsensoren, Elektronenmikroskopen und anderen wissenschaftlichen Geräten. Eine hohe Permeabilität hängt jedoch davon ab, wie das Material verarbeitet wurde; da Biegen, Stanzen, Schweißen und ähnliche Verfahren die Leistung beeinträchtigen können, können bei Hochleistungsabschirmungen anschließend eine Wasserstoffglühung und eine Entmagnetisierung erforderlich sein. Zudem erhöhen die Verschlechterung seiner Eigenschaften bei niedrigen Temperaturen und die Sättigungsgrenze von etwa 0,75 Tesla die Bedeutung der Auswahl der Legierung und mehrschichtiger Strukturen bei der Konstruktion.