Sisältö
- Messinki vs. pronssi
- Magneettiset metallit
- Magnetismi ja messinki
- Harvinaisten maametallien magneetit
- Magnetorheologiset nesteet
Magnetismi vaikuttaa rautapitoisiin tai rautamaisiin metalleihin, kuten rautaan, nikkeliin, kobolttiin ja teräkseen. Messinki on yhdistelmä kuparia ja sinkkiä, joten se on teknisesti ei-rautaa eikä kykene magnetoitumaan. Käytännössä kuitenkin jotkut messinkiosat sisältävät ainakin jälkiä rautaa, joten saatat pystyä havaitsemaan heikon magneettikentän messingillä tuotteesta riippuen.
Messinki vs. pronssi
Lähi-idän metalliseokset tiesivät jo 3000 B.C.: n metallisepistä kuinka yhdistää kupari tinaan pronssin muodostamiseksi. Koska sinkkiä löytyy joskus tinamalmista, ne tekivät satunnaisesti messinkiä - joka on kuparin ja sinkin seos.
Rooman valtakunnan aikaan sepät olivat oppineet erottamaan tina- ja sinkkimallien erot ja alkoivat valmistaa messinkiä kolikoissa, koruissa ja muissa esineissä. Messinki itsessään ei ole magneettinen, mutta se on kuparia vahvempi ja kestää korroosiota, joten sitä käytetään nykyään putkien, ruuvien, soittimien ja asepatruunoiden valmistukseen.
Joten mikä on kovempaa, messinkiä tai pronssia? Vastaus riippuu monista tekijöistä. Seoksen koostumus ja seoksen käsittely valmistuksen aikana vaikuttavat metallin kovuuteen. Messseillä, joilla on suurempi sinkkipitoisuus, on esimerkiksi parempi lujuus ja kovuus. Messinki on kuitenkin yleensä pehmeämpi kuin pronssi.
Magneettiset metallit
Raudalla, nikkelillä, koboltilla ja teräksellä on magneettisia ominaisuuksia. Näiden materiaalien elektronien kierto ja spin tuottavat pieniä magneettikenttiä. Koska näiden atomien magneettiset ominaisuudet eivät poista toisiaan, materiaalilla on näiden luonnollisesti magneettisten metallien kokonaismagnetismi.
Jotkut materiaalit eivät osoita magneettisuutta, elleivät ne ole sijoitettu ulkoiseen magneettikentään. Tätä ominaisuutta kutsutaan diamagnetismiksi. Kupari, vaikka se ei ole magneettinen metalli, osoittaa diamagnetismia, kun se altistetaan voimakkaalle magneettikentälle.
Magnetismi ja messinki
Magnetismi on elektronien liikkeellä luoma voima. Kiinteässä magneetissa, kuten sellaisissa, jotka sinulla voi olla jääkaapissasi, elektronit kohdistetaan siten, että ne tuottavat kentän, joka vetää siihen rautametalleja ja muita magneetteja.
Magneetteja voidaan myös luoda käyttämällä sähkövirtaa. Kääri teräsnaula kuparilankaan ja kiinnitä vaijerin päät suureen akkuun; elektronien virtaus magnetoi kynnen. Voit kokeilla samaa kokeilua messinkin kynnellä nähdäksesi, saatko magneettikentän, mutta et odota onnea messingimagneetin luomisessa.
Messinki on kuitenkin vuorovaikutuksessa magneettien kanssa. Messinki, kuten kupari, alumiini ja sinkki, osoittaa diamagnetismia, kun se sijoitetaan magneettikenttään. Messinki heiluri, joka heiluttaa voimakkaan magneettikentän läpi, hidastuu. Messinkiputken (myös kupari- ja alumiiniputkien) läpi pudonnut erittäin vahva magneetti hidastuu putoavan magneetin luomien magneettisten pyörrevirtojen (nimeltään Lenz-efekti) takia. Messinki ei kuitenkaan säilytä mitään magneettisia ominaisuuksia, kun se poistetaan magneettikentästä.
Harvinaisten maametallien magneetit
Vaikka tavalliset magneetit ovat rautaa tai rautaa sisältäviä keraamisia materiaaleja, paljon tehokkaampia magneetteja on luotu käyttämällä eri metallien seoksia. Nämä "harvinaisten maametallien" magneetit sisältävät yleensä neodyymiä, rautaa ja booria, ja jopa pienet voivat tuottaa voimakkaita vaikutuksia, kuten pystyä siirtämään metalliesineitä usean tuuman puun läpi.
Magneetteja voidaan valmistaa muilla harvinaisten maametallien elementeillä kuin neodyymillä, mutta neodyymimagneetit ovat tehokkaimpia tunnettuja kestomagneetteja. Jos messinkiesine sisältää tarpeeksi rautaa, se voi houkutella neodyymimagneettiin.
Magnetorheologiset nesteet
Yksi muukalaisista magneettityypeistä on ns. Magnetorheologiset nesteet. Nämä ovat nesteitä - yleensä jonkinlaista öljyä -, jotka sisältävät rautamaiheita tai muita rautametalleja. Altistettuna magneettikentälle, magnetorheologinen neste muuttuu kiinteäksi.
Magneettikentän voimakkuudesta riippuen, magnetorheologinen aine voi olla melko kovaa tai se voi olla muokattavissa, kuten savea, ja muovata muotoiksi. Kun magneettikenttä poistetaan, aine kuitenkin palaa heti nestemäiseen tilaan.