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The application of EEDSC - electroerosion dispersion, sorption and coagulation (using in situ dispersion in plasma of aluminium or iron) - allowed efficient water purification from heavy metal ions and radioactive alkali ions (of Fe, Cr, Cu, Mo, Zn, Co, Ni, Cd, Mn, As, Sn, Pb, Al, Ba, Co, Cs and Sr) as well as from organic contamination. Intensive ozonization should be applied because of intensive foam formation as a result of complex electrohydrodynamic effects during removal of the "heavy" organic contaminants (such as from liquid waste from landfills) during EEDSC. The method of electroerosion dispersion is very effective for the production of nano and submicron powders (5 nm-3 [my]m) of metals, oxides, nitrides and carbides as well as for recycling of any conductive materials such as cemented carbides, alloys of heavy metals, metallic waste products etc. The iron oxide polyvalent magnetic nanoparticles produced by electroerosion dispersion attract considerable interest in many fields of research and application. They have high potential for applications in the field of biomedical sciences (diagnostics and therapy), ferrofluids, catalysis, coloured pigments, high-density magnetic recording, printer toners, Li-ion batteries, wastewater treatment and absorption of electromagnetic waves.

Bariumhexaferrit (BaFe12O19) hat aufgrund seiner großen uniaxialen magnetokristallinen Anisotropie, des hohen spezifischen Widerstands und der Permeabilität bei hohen Frequenzen viel Aufmerksamkeit für Anwendungen im Mikrowellenbereich erregt. Es kann zum Beispiel als Absorber für elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) Anwendungen eingesetzt werden. Die chemische Substitution von Eisen durch Titan im Bariumhexaferrit zeigt, dass die magnetischen Eigenschaften stark beeinflussbar und die Mikrowelleneigenschaften verbesserbar sind. In der vorliegenden Arbeit werden für Mikrowellenanwendungen Titan-substituierte hexagonale M-Typ Ferrite in einer schnellgekühlten Glasschmelze der Grundzusammensetzung (Mol-%): 40 + 33 B2O3 BaO + (27-x) Fe2O3 + x TiO2. mit der Glaskristallisationstechnik bei Variation der Schmelzsubstitution und der Kristallisationsparameter hergestellt. Dabei wird insbesondere der Einfluss der Schmelzsubstitution und der Temperbedingungen auf die magnetischen Eigenschaften, die Wertigkeit der Eisen-Ionen im Glas und in den Pulvern, die Phasenbildung im Glas und die Mikrowellenabsorption der Pulver untersucht. Thermokinetische Analysen sind die Basis, die Phasentransformationen durch die Analyse der kinetischen Parameter zu verstehen und die Gitterplatzbesetzung und den Fe2+ -Gehalt in der ferrimagnetischen Phase zu kontrollieren, um somit die Mikrowellenabsorption von Ti-substituierten Bariumhexaferritpulvern zu optimieren. Dabei wurde der Einfluss von Temperatur und Heizrate untersucht. Für die Kristallisation von Bariumhexaferrit in der glasigen Matrix von x= 0, 1,8, 3,6, 4,2 und 6,4 Mol %-TiO2, die mittels dem ASTM E698-Verfahren bestimmt wurde, ist eine Gesamtaktivierungsenergie von 311,74 ± 3 kJ mol-1 erforderlich. Die Phasenumwandlung während der Kristallisation wurde nicht von der Ti-Substitution beeinflusst. Die Substitution der Fe3+- durch Ti4+-Ionen verändert die magnetokristalline Anisotropie des Bariumhexaferrites. Dieser Effekt wurde durch Messung der statischen magnetischen Eigenschaften (JHC und MS) an den synthetisierten Pulvern mit einem Probenvibrationsmagnetometer untersucht. Weiterhin wurde mittels Mößbauer Spektroskopie festgestellt, dass die Ti4+ Ionen bevorzugt die 2a und geringfügig auch die 2b Zwischengitterplätze besetzen. Für höhere Schmelzsubstitutionen x = 5,4 Mol %-TiO2 werden auch die 4f1 und 4f2- Plätze besetzt. Außerdem wurde mittels Röntgendiffraktometrie nachgewiesen, dass sich bei diesen hohen Schmelzsubstitutionen x = 4.6 Mol-% TiO2 neben der ferrimagnetischen (BaFe3+xFe2+12-2xTi4+xO19) auch eine dielektrische Phase ausbildet, welche BaTi6O13 entspricht. Die kontrollierte Beeinflussung der Gitterplatzbesetzung durch Ti4+-Ionen und des Fe2+-Gehaltes in der ferrimagnetischen Phase sowie die Einstellung des dielektrischen Phasenanteils während der Temperung sind Möglichkeiten zur Optimierung der Mikrowellenabsorption von mit der Glaskristallisationstechnik hergestellten Ti-substituierten Bariumhexaferrite Pulvern.

Design of the Lorentz Force Flow-meter (LFF-meter) for weakly-conducting and slow-flowing fluids, e.g., glass melts, place stringent requirements on the magnetic field generation and force measurements. In the scope of the Research Training Group "Lorentz Force Velocimetry (LFV) and Lorentz Force Eddy Current Testing", a LFF-meter considers: first - a magnetic field source, where NdFeB permanents magnet system is replaced with a bulk high-temperature superconductors (HTS), which promise higher flux densities (> 1 T) and thus higher output force resolution; second - a high-precision force measurements, where electromagnetic force compensation weighing balance (EMFC) setup is replaced with torsion balance based system (TFMS), which claims an increase of the force resolution up to 1 nN. Furthermore, in order to raise the issue of the limiting total mass (which is always an issue for high-precision force measurements), the bulk HTS and TFMS are merged within the cryostat. This work discusses LFV experiments, calculations and numerical simulations, where a magnetic field is generated by the bulk HTS.