Is messing magnetisch? Begrijpen waarom sommige messinglegeringen magneten aantrekken

Wat betreft het begrip van metalen, hun magnetische eigenschappen en zelfs hun curiositeiten, onderscheidt messing zich vooral door het feit dat het de enige bekende diamagnetische legering is. Hoewel messing doorgaans wordt geclassificeerd als een niet-magnetische legering, kan het vreemd genoeg onder bepaalde omstandigheden enkele vormen van magnetisme vertonen. Maar wat kunnen de onderliggende redenen hiervoor zijn? Welke variabelen bepalen de aantrekkingskracht tussen een magneet en een messinglegering? Deze blog onderzoekt de wetenschap van messing en zijn bestanddelen, en hoe hun verhoudingen verantwoordelijk kunnen zijn voor bepaald onverwacht magnetisme. Aan het einde zult u bekwaam begrijpen hoe magnetisme werkt in messing, wat de bestanddelen zijn en, nog belangrijker, hoe u de aanwezigheid van magnetische messinglegeringen kunt onderscheiden. Vanuit het oogpunt van een liefhebber van materiaalkunde of vanuit het perspectief van een beoefenaar in het veld dat zich bezighoudt met een specifiek technisch probleem, zal dit artikel hopelijk uw ogen openen voor een ander fascinerend metaalbewerkingsfenomeen.

Eigenschappen van messing in relatie tot magnetisme

Samenstelling van messing: een legering van koper en zink

Messing wordt vaak gecategoriseerd als een koper- en zinklegering, waarbij de hoeveelheden van de twee componenten variëren op basis van het type legering. In de meeste gevallen varieert het kopergehalte van messing tussen 60 en 70%, met zink als het resterende deel. Zoals eerder vermeld, is messing een legering van twee hoofdmetalen. De verhouding van elk element in zo'n legering definieert niet alleen het type legering, maar verandert ook de fysieke en mechanische eigenschappen ervan, zoals sterkte, ductiliteit en uithoudingsvermogen tegen corrosie. Sommige messinglegeringen kunnen worden gemengd met kleine hoeveelheden extra elementen, zoals lood en tin, om de prestaties of veranderbaarheid van het bewerkte messing te verbeteren.

Messing en magnetisme

De samenstelling en structuur van de bestanddelen van messing maken het van nature niet-magnetisch. Messing bestaat uit koper en zink, die beide als diamagnetisch worden geclassificeerd. Wanneer een magneet op korte afstand van een diamagnetisch materiaal wordt geplaatst, is er geen aantrekking en bestaat er wel afstoting, maar deze is zo zwak dat deze niet kan worden gemeten. Er gebeurt niets met de magneet, of deze zich nu buiten of binnen het messingmateriaal bevindt. Dat is wat ervoor zorgt dat messing onder normale omstandigheden niet-magnetisch lijkt.

Bovendien verhindert de kristalstructuur van messing elke magnetische domeinuitlijning die cruciaal is voor het bezitten van sterke magnetische eigenschappen. Dit geldt zelfs wanneer kleine hoeveelheden andere bestanddelen zoals lood of tin in de legering worden opgenomen - deze brengen nog steeds geen noemenswaardige veranderingen aan in de magnetische eigenschappen. Deze combinatie van factoren garandeert dat messing al het magnetisme verliest, wat het op zijn beurt nuttig maakt in gevallen waarin de interacties van de magnetische veldsterkte beperkt moeten worden, zoals in elektronische connectoren, fittingen of delicate instrumenten.

Messingmagnetisme – Veelgemaakte fouten

Het is een verzonnen verhaal voor veel mensen dat soorten messing die zowel zink als koper bevatten magneten zijn. De waarheid is dat messing een niet-magnetische legering is, wat wordt toegeschreven aan het feit dat het niet de benodigde atomaire ordening voor domeinuitlijning kan hebben. Het komt voor velen als een verrassing dat zelfs met de toevoeging van elementen zoals ijzer in kleinere hoeveelheden messing magnetisch wordt. Hoewel ijzer een magneet is, zullen de niet-magnetische eigenschappen van messing de aanwezigheid ervan overheersen. De meeste gevallen van deze misvattingen zijn te wijten aan het verwarren van messing met andere, potentieel magnetischere legeringen.

Vergelijkende analyse: messing met andere magnetische legeringen

De rol van legeringen als magnetische materialen in metalen

Bepaalde metalen zoals ijzer, nikkel en kobalt hebben sterke magnetische eigenschappen die geassocieerd worden met ferromagnetische metaalmoleculen. Het metaal kan magnetisatie behouden, zelfs nadat de externe magneet is verwijderd. Dit fenomeen wordt hysterese genoemd. Niet-ferromagnetische metalen, waaronder messing, hebben geen van deze uitlijningen en worden daarom als immuun voor magnetisme beschouwd. Dit verschil is belangrijk bij de selectie van de materialen voor processen die een magnetische respons nodig hebben.

Wat is het bewijs dat messing en brons niet-magnetische metalen zijn?

Het is vastgesteld dat zowel brons als messing geen magnetisme hebben: brons is koper met tin en messing met koper en zink. Brons bestaat uit koper en tin, terwijl messing voornamelijk uit koper en zink bestaat. Beide legeringen hebben geen noemenswaardig ijzergehalte en zijn daarom niet-ferromagnetisch of niet in staat om onder normale omstandigheden door magnetisme te worden beïnvloed. Deze legeringen worden geprefereerd in industrieën waar magnetisme niet gewenst is.

Een inleiding tot de eigenschappen van magnetische materialen en de aard van messing.

Het magnetische karakter van een materiaal wordt bepaald door het ijzer-, kobalt-, nikkel- of specifieke zeldzame aardmetaalgehalte. Kobalt en zink bevatten geen significante hoeveelheid van deze elementen, daarom mist messing magnetische eigenschappen. Simpel gezegd, vanwege het ontbreken van ijzer reageert messing niet op magnetische lichamen.

Heeft messing het potentieel om magnetisch te zijn?

Magnetisme van messing en de effecten van het toevoegen van nikkel

De introductie van nikkel in messing kan de magnetische eigenschappen ervan veranderen, maar dit is afhankelijk van de toegevoegde hoeveelheid. Nikkel, een magnetisch metaal, heeft het vermogen om de kans te vergroten dat messing een zwakke magnetische respons heeft. Dit effect is echter meestal verwaarloosbaar, tenzij het in aanzienlijke hoeveelheden wordt toegevoegd. Zelfs dan zou de uitkomst niet zwaar magnetisch zijn, omdat de niet-magnetische heerschappij van koper en zink te groot is.

Messing onder invloed van externe kobaltmagmavelden

Messing reageert niet in grote mate op een extern magnetisch veld. Dit komt simpelweg doordat messing niet magnetisch is. De opvallende componenten van messing, koper en zink vallen onder de categorie diëlektrica, wat betekent dat ze een licht zwakker tegengesteld veld produceren wanneer ze onder een magnetisch veld worden geplaatst. De reacties zijn triviaal van aard en van een dergelijke omvang dat er geen waarneembaar magnetisme of beweging is. Deze eclips van nikkel en andere elementen minimaliseert verder elke interactie als gevolg van de eigenschappen van de basismetalen.

De wetenschap achter de dimagnetische eigenschap: waarom messing geen permanente magnetisme kan vasthouden

De reden dat messing geen permanent magnetisme kan vasthouden, is dat het niet de ferromagnetische materialen heeft die cruciaal zijn voor het behouden van een magnetisch veld. Ferromagnetische componenten zoals ijzer, kobalt en nikkel hebben domeinen die zijn samengesteld uit uitgelijnde magnetische momenten, en die kunnen blijven bestaan, zelfs bij afwezigheid van een extern magnetisch veld. Messing is echter samengesteld uit koper en zink, wat diamaïsche materialen zijn, dus het is inherent niet-magnetisch. Zelfs de toevoeging van ferromagnetische elementen zoals nikkel kan de afwezigheid van magnetische domeinen in het messing niet compenseren. Daarom is het fundamenteel onmogelijk voor messing om permanent magnetisme te behouden. De context wordt verder versterkt door het duidelijke onderscheid in materiaaleigenschappen van messing en typische ferromagnetische materialen.

Hoe voer ik een messingmagneettest uit?

Hoe te testen of een messing materiaal magnetisch is

Het magnetisch testen van messing is eenvoudig: u gebruikt gewoon een magneet. Gebruik een sterke magneet en houd deze dicht bij het messing item dat u wilt testen. Voor puur messing mag er geen aantrekkingskracht zijn tussen het messing en de magneet; dat komt doordat messing niet-magnetisch is. Als er echter enige aantrekkingskracht is, geeft dit aan dat het item onzuiverheden bevat of dat het is gemaakt van ferromagnetische materialen. Magnetische respons kan ook betekenen dat het object is geplateerd van messing uit staal. Deze magneettestmethode is snel en efficiënt voor het verifiëren van de samenstelling van elk object.

Hoe kun je messingcoating op een materiaal detecteren?

Kijk goed naar het oppervlak van stalen of ijzeren voorwerpen om te zien of ze van staal of messing zijn gemaakt. Kijk naar krassen en andere tekenen van slijtage die andere diepere metalen dan de messinglaag kunnen blootleggen. Doe ook een magneettest. Als een magneet aantrekkingskracht tot het voorwerp aangeeft, is dat een eenvoudige indicatie dat het voorwerp koper is in plaats van massief metaal. Bovendien kan de kern van het voorwerp van andere ferromagnetische materialen zijn, wat een kenmerk is van messing. Voor een betrouwbaardere analyse is een chemische test of röntgenfluorescentiescan (XRF) nodig.

Hoe je het verschil kunt zien tussen massief messing en geplateerd messing

Bij het onderscheiden van massief messing van geplateerd messing is de eerste stap het onderzoeken van het gewicht. In tegenstelling tot messing-geplateerde producten die lichte stalen of aluminium kernen bevatten, is massief messing zowel zwaarder als dichter. De volgende stap is het beoordelen van het oppervlak op krassen of slijtage. Massief messing bevat een uniforme samenstelling, terwijl messingplating afbladdering en krassen zal vertonen die een onderliggend ander materiaal blootleggen. Een magneettest is ook nuttig; massief messing bevat geen magnetische eigenschappen, terwijl geplateerd messing met ferromagnetische kernen een magneet zal aantrekken. Voor de uiteindelijke nauwkeurigheid zullen meer geavanceerde en specifieke technieken zoals chemische testen of röntgenanalyse de samenstelling van een object bepalen. Vergeet niet om veilige maatregelen en apparatuur te implementeren bij het uitvoeren van geavanceerde testen.

Hoe voer ik een messingmagneettest uit?

Hoe te testen of een messing materiaal magnetisch is

Het magnetisch testen van messing is eenvoudig: u gebruikt gewoon een magneet. Gebruik een sterke magneet en houd deze dicht bij het messing item dat u wilt testen. Voor puur messing mag er geen aantrekkingskracht zijn tussen het messing en de magneet; dat komt doordat messing niet-magnetisch is. Als er echter enige aantrekkingskracht is, geeft dit aan dat het item onzuiverheden bevat of dat het is gemaakt van ferromagnetische materialen. Magnetische respons kan ook betekenen dat het object is geplateerd van messing uit staal. Deze magneettestmethode is snel en efficiënt voor het verifiëren van de samenstelling van elk object.

Hoe kun je messingcoating op een materiaal detecteren?

Kijk goed naar het oppervlak van stalen of ijzeren voorwerpen om te zien of ze van staal of messing zijn gemaakt. Kijk naar krassen en andere tekenen van slijtage die andere diepere metalen dan de messinglaag kunnen blootleggen. Doe ook een magneettest. Als een magneet aantrekkingskracht tot het voorwerp aangeeft, is dat een eenvoudige indicatie dat het voorwerp koper is in plaats van massief metaal. Bovendien kan de kern van het voorwerp van andere ferromagnetische materialen zijn, wat een kenmerk is van messing. Voor een betrouwbaardere analyse is een chemische test of röntgenfluorescentiescan (XRF) nodig.

Hoe je het verschil kunt zien tussen massief messing en geplateerd messing

Bij het onderscheiden van massief messing van geplateerd messing is de eerste stap het onderzoeken van het gewicht. In tegenstelling tot messing-geplateerde producten die lichte stalen of aluminium kernen bevatten, is massief messing zowel zwaarder als dichter. De volgende stap is het beoordelen van het oppervlak op krassen of slijtage. Massief messing bevat een uniforme samenstelling, terwijl messingplating afbladdering en krassen zal vertonen die een onderliggend ander materiaal blootleggen. Een magneettest is ook nuttig; massief messing bevat geen magnetische eigenschappen, terwijl geplateerd messing met ferromagnetische kernen een magneet zal aantrekken. Voor de uiteindelijke nauwkeurigheid zullen meer geavanceerde en specifieke technieken zoals chemische testen of röntgenanalyse de samenstelling van een object bepalen. Vergeet niet om veilige maatregelen en apparatuur te implementeren bij het uitvoeren van geavanceerde testen.

Veelgestelde vragen (FAQ's)

V: Is messing magnetisch?

A: Het is algemeen bekend dat messing niet-magnetisch is. Dit komt omdat het voornamelijk is gemaakt van koper en zink, die beide niet-magnetisch zijn. Niettemin kunnen sommige delen van messing andere metalen bevatten waardoor ze licht magnetisch kunnen zijn.

V: Waarom zijn sommige voorwerpen van messing magnetisch?

A: Messing voorwerpen, die magnetisch kunnen zijn, kunnen zijn omdat ze in feite van messing geplateerd staal zijn of een legering die ijzer of nikkel bevat. Deze metalen worden aangetrokken door magneten. Puur messing niet.

V: Kan een magneet aan messing blijven plakken?

A: Messing is een van de niet-magnetische metalen, daarom blijft een magneet normaal gesproken niet aan messing plakken. Echter, als het messing daadwerkelijk geplateerd staal is, dan blijft een magneet eraan plakken.

V: Wat maakt messinglegeringen licht magnetisch?

A: Als bepaalde metalen zoals ijzer of nikkel worden opgenomen in messinglegeringen, kan de legering een lichte magnetisme bezitten. Dit gebeurt omdat die metalen reageren op magnetisme en dat maakt de legering licht magnetisch.

V: Wat is het verschil in magnetisatie-eigenschappen van aluminiumbrons en gewoon messingbrons?

A: Messing is een legering die voornamelijk koper als basismetaal heeft en in brons met aluminium, heeft het de neiging om andere eigenschappen te hebben dan brons met staal of messing, zoals een verhoogde corrosiebestendigheid. Meestal is het nog steeds niet-magnetisch.

V: Is jullie messing sterk genoeg om een ​​sterk magnetisch veld te weerstaan?

A: Hoewel er geen reden is om aan te nemen dat een magneet zich aangetrokken voelt tot een stuk messing, gaan we er wel vanuit dat in sommige apparaten het messing permanent gemagnetiseerd wordt wanneer het in een sterk magnetisch veld wordt geplaatst. Het verliest zijn magnetisme echter snel zodra het veld wordt verwijderd.

V: Bestaat er een uitzonderlijke en zeldzame soort messing waarvan bekend is dat deze magnetische eigenschappen heeft?

A: Het is bekend dat messing niet-ferromagnetisch is, maar er zijn bepaalde ongewone en speciale vormen van messing die de potentie hebben om magnetisch te zijn, omdat ze gevormd worden door de combinatie met ijzer of andere magnetische materialen.

V: Bevatten voorwerpen die uit messing zijn gestanst staal?

A: Sommige objecten beweren van messing te zijn gemaakt, maar ze zijn in werkelijkheid vervaardigd van staal met een messing coating. Deze veroorzaken verwarring omdat ze gemakkelijk aan een magneet blijven plakken, in tegenstelling tot echte messing items.

V: Hoe kan ik bepalen of een artikel van messing of messinggeplateerd staal is gemaakt?

A: De makkelijkste manier om te bepalen of een artikel is gemaakt van messing of messing-geplateerd staal is met behulp van een magneet. Als het blijft plakken, is het artikel waarschijnlijk gemaakt van staal of bevat het wat staal. Echt messing daarentegen zal niet worden aangetrokken door de pool van een magneet.

Referentiebronnen

1. Stroomverbruik, controle van eigenschappen en van continu Gloeiproces van koper en messing gewalste producten in transversaal magnetisch veld
   • auteurs: MZ Pevzner, D. Sergeev
   • Publicatie datum: Januari 1, 2022
   • Samenvatting: Dit onderzoek analyseert de impact van een transversaal magnetisch veld op het gloeien van koper- en messinggewalste producten. De toepassing van een magnetisch veld tijdens het gloeiproces zou de eigenschappen van het messing mechanisch verbeteren en het nut ervan op bredere niveaus bepalen.
   • Methodologie: De auteurs voerden experimenten uit om het stroomverbruik en de mechanische eigenschappen van de messingmonsters onder verschillende gloeiomstandigheden, waaronder de aanwezigheid van een magnetisch veld, te controleren. Ze probeerden erachter te komen wat de resultaten van het toepassen van een magnetisch veld zouden opleveren met betrekking tot de eigenschappen van de materialen.
2. Productie van transversaal magnetisch veld gegloeide messingband en hoe het productieproces de mechanische eigenschappen beïnvloedt, evenals hun correlatie en compliantie
   • auteurs: MZ Pevzner, D. Sergeev
   • Publicatie datum: April 29, 2022
   • Samenvatting: Dit artikel onderzoekt de productie van messingbanden die werden onderworpen aan gloeien in een transversaal magnetisch veld. Het onderzoek extraheert enkele details van de impact van de mechanische eigenschappen van messing in termen van sterkte en ductiliteit.
   • Methodologie: De auteurs voerden mechanische testen uit op de messingmonsters voor en na magnetisch veldgloeien. De productieparameters en de resulterende mechanische eigenschapsmetingen werden gecorreleerd met behulp van statistische methoden.
3. Experimentele analyse van oppervlakteafwerkingseigenschappen bij magnetisch ondersteunde schuurafwerking van ASTM B16-messing
   • auteurs: Palwinder Singh, L. Singh
   • Publicatie datum: December 6, 2021
   • Samenvatting: Dit onderzoek onderzoekt het gebruik van magnetisch ondersteunde schuurafwerking op ASTM B16-messing. De resultaten tonen aan dat het toepassen van een magnetisch veld tijdens de afwerkingsproces verbetert het oppervlak aanzienlijk kwaliteit en tegelijkertijd de ruwheid verminderen.
   • Methodologie: De auteurs experimenteerden met verschillende dichtheden van magnetische velden en groottes van schuurkorrels. De oppervlakteafwerking werd geanalyseerd met statistische methoden, waaronder ANOVA, om de impact van verschillende parameters op de afwerkingseigenschappen te schatten.
4. De invloed van het substraat en de externe magnetische veldoriëntatie op de groei van FeNi-film
   • auteurs: A. Bialostocka et al.
   • Publicatie datum: May 11, 2022
   • Samenvatting: De auteurs experimenteerden met verschillende dichtheden van magnetische velden en groottes van schuurkorrels. De oppervlakteafwerking werd geanalyseerd met statistische methoden, waaronder ANOVA, om de impact van verschillende parameters op de afwerkingseigenschappen te schatten.
   • Methodologie: De auteurs lieten FeNi-films groeien op verschillende substraten met behulp van galvanostatische depositietechnieken. De films werden gekarakteriseerd met scanning elektronenmicroscopie (SEM) en röntgendiffractie (XRD) om de impact van substraat en magnetische veld op film eigenschappen.
5. Magnetisch ondersteunde schuurafwerking van messing
   • auteurs: C. Kumari, SK Chak
   • Publicatie datum: Juni 2, 2021
   • Samenvatting: Dit onderzoekt het bekende magnetisch ondersteunde abrasieve slijpproces in relatie tot messingmaterialen. De resultaten tonen aan dat dit proces in staat is om een ​​hoge uniformiteit van oppervlakteafwerkingen op nanometrisch niveau te bereiken.
   • Methodologie: De auteurs voerden een aantal experimenten uit om te bepalen hoe bepaalde parameters, zoals de concentratie van het schuurmiddel en de sterkte van het magnetische veld, de oppervlakteafwerkingseigenschappen van dime brass beïnvloeden. Ze gebruikten ook DOE om de afwerkingsprocedures te verbeteren.
6. Magneet
7. Metaal