Inhoud
- Messing versus brons
- Magnetische metalen
- Magnetisme en messing
- Zeldzame aardemagneten
- Magnetorheologische vloeistoffen
Magnetisme beïnvloedt ijzerhoudende of ijzerachtige metalen zoals ijzer, nikkel, kobalt en staal. Messing is een combinatie van koper en zink, dus technisch gezien is het niet-ferro en kan het niet worden gemagnetiseerd. In de praktijk bevatten sommige koperen voorwerpen echter op zijn minst sporen van ijzer, dus u kunt mogelijk een zwak magnetisch veld met messing detecteren, afhankelijk van het voorwerp.
Messing versus brons
Al in 3000 v.Chr. Wisten metaalsmeden in het Midden-Oosten koper en tin te combineren om brons te maken. Omdat zink soms wordt gevonden met tinerts, maakten ze af en toe messing - dat is een legering van koper en zink -.
Tegen de tijd van het Romeinse rijk hadden smeden geleerd het verschil te zien tussen tin- en zinkertsen en begonnen ze messing te maken voor gebruik in munten, sieraden en andere items. Messing zelf is niet magnetisch, maar het is sterker dan koper en is bestand tegen corrosie, dus tegenwoordig wordt het gebruikt om pijpen, schroeven, muziekinstrumenten en pistoolpatronen te maken.
Dus, wat is harder, messing of brons? Het antwoord hangt af van verschillende factoren. De samenstelling van de legering en de behandeling van de legering tijdens de productie beïnvloeden de hardheid van het metaal. Brasses met een hoger zinkgehalte hebben bijvoorbeeld een hogere sterkte en hardheid. Over het algemeen is messing echter zachter dan brons.
Magnetische metalen
IJzer, nikkel, kobalt en staal hebben magnetische eigenschappen. De rotatie en spin van de elektronen in deze materialen genereren kleine magnetische velden. Omdat de magnetische eigenschappen van deze atomen elkaar niet opheffen, vertoont het materiaal het algehele magnetisme van deze natuurlijk magnetische metalen.
Sommige materialen vertonen geen magnetisme tenzij ze in een extern magnetisch veld worden geplaatst. Deze eigenschap wordt diamagnetisme genoemd. Koper, hoewel geen magnetisch metaal, vertoont diamagnetisme wanneer het wordt blootgesteld aan een sterk magnetisch veld.
Magnetisme en messing
Magnetisme is een kracht die wordt gecreëerd door de beweging van elektronen. In een vaste magneet, zoals degene die je op je koelkast hebt, zijn de elektronen zodanig uitgelijnd dat ze een veld produceren dat ijzerhoudende metalen en andere magneten eraan trekt.
Magneten kunnen ook worden gemaakt met behulp van een elektrische stroom. Wikkel een stalen spijker in koperdraad en bevestig de uiteinden van de draad aan een grote batterij; de stroom van elektronen zal de nagel magnetiseren. Je kunt hetzelfde experiment met een koperen nagel proberen om te zien of je een magnetisch veld krijgt, maar verwacht geen geluk met het maken van een koperen magneet.
Messing heeft echter wel interactie met magneten. Net als koper, aluminium en zink vertoont messing diamagnetisme wanneer het in een magnetisch veld wordt geplaatst. Een koperen slinger die door een sterk magnetisch veld slingert, vertraagt. Een zeer sterke magneet die door een koperen buis valt (ook koperen en aluminium buizen) vertraagt door de magnetische wervelstromen (het Lenz-effect genoemd) die door de vallende magneet worden gecreëerd. Het messing behoudt echter geen magnetische eigenschappen wanneer het uit het magnetische veld wordt verwijderd.
Zeldzame aardemagneten
Terwijl standaardmagneten van ijzer of ijzerhoudende keramische materialen zijn gemaakt, zijn veel krachtigere magneten gemaakt met behulp van legeringen van verschillende metalen. Deze "zeldzame aarde" -magneten bevatten meestal neodymium, ijzer en boor, en zelfs kleine magneten kunnen krachtige effecten produceren, zoals metalen voorwerpen door enkele centimeters hout kunnen verplaatsen.
Magneten kunnen worden gemaakt met andere zeldzame aardelementen dan neodymium, maar neodymiummagneten zijn de meest krachtige permanente magneten die bekend zijn. Als een koperen voorwerp voldoende ijzer bevat, kan het worden aangetrokken door een neodymiummagneet.
Magnetorheologische vloeistoffen
Een van de vreemde magnetische typen is wat magnetorheologische vloeistoffen worden genoemd. Dit zijn vloeistoffen - meestal een soort olie - die ijzervijlsel of andere ferrometalen bevatten. Bij blootstelling aan een magnetisch veld zal een magnetorheologische vloeistof vast worden.
Afhankelijk van de sterkte van het magnetische veld, kan de magnetorheologische substantie vrij hard zijn, of het kan vervormbaar zijn, zoals klei, en in vormen worden gevormd. Wanneer het magnetische veld wordt verwijderd, keert de stof echter onmiddellijk terug naar een vloeibare toestand.