Messing wordt in veel industrieën gebruikt. Veel fabrikanten beschouwen het als een kostbaar materiaal vanwege de corrosiebestendigheid. Veel mensen weten echter niet hoe magnetisch messing is. Dit brengt ons ertoe een speciale gids te schrijven over: is messing magnetisch?
Nee, messing vertoont geen magnetisch gedrag. Het is een legering van koper en zink. Beide materialen hebben elektronenparen in banen. Deze gepaarde elektronspin heft de magnetische beweging op. Hierdoor wordt messing zwak afgestoten wanneer het in een magnetisch veld wordt gebracht.
Het mechanisme van het magnetische gedrag van messing is complex. Het vereist inzicht in hoe magnetisme wordt geproduceerd. Laten we dus eens duiken en het mechanisme bespreken om volledig inzicht te krijgen in het magnetisme van messinglegeringen.
Overzicht van magnetisme
Magnetisme is een fenomeen waarbij een materiaal een ander materiaal aantrekt of afstoot. Dit gebeurt door de ladingen die in de materialen aanwezig zijn. Elk materiaal kan ander magnetisch gedrag vertonen. Het hangt voornamelijk af van het aantal gepaarde of ongepaarde elektronen in orbitalen.
Voordat we ingaan op het magnetische gedrag van messing, moeten we eerst het magnetisme zelf begrijpen. Er zijn verschillende soorten magnetisme. Deze omvatten paramagnetisme, diamagnetisme en ferromagnetisme. Maar hoe kunnen we controleren of een materiaal paramagnetisch of diamagnetisch is?
Dit kan getest worden door het materiaal dicht bij de magneet te brengen. Bij paramagnetisme wordt materiaal zwak aangetrokken door de magneet. Een materiaal dat dit gedrag vertoont, bevat ongepaarde elektronen in de baan. Bij diamagnetisme wordt het materiaal zwak afgestoten door de magneet.
Diamagnetische materialen bevatten gepaarde elektronen in de baan. De tegengestelde spin van deze elektronen heft het magnetisch moment op. Daarom worden deze materialen niet aangetrokken door magneten. Tenslotte bevat ferromagnetisch materiaal ongepaarde elektronen.
Ze worden sterk aangetrokken door de magneet. Voorbeelden hiervan zijn ijzer, kobalt en nikkel. Messing zelf is diamagnetisch en wordt niet aangetrokken door magneten. Het heeft de voorkeur als er geen magnetisme nodig is in een onderdeel. Laten we de logica achter het niet-diamagnetische gedrag van messing eens bespreken.
Waarom is messing niet magnetisch?
Om het niet-magnetische gedrag van messing te begrijpen, moet je eerst de samenstelling begrijpen. Messing is een legering van koper en zink. Verschillende samenstellingen van deze twee elementen kunnen verschillende soorten messing creëren. Deze twee mineralen, zink en koper, komen echter in alle soorten voor.
Zowel zink als koper hebben gepaarde elektronen in de banen. De 3d-baan van koper is bijvoorbeeld gevuld met twee gepaarde elektronen. Ook de 4s baan van zink heeft gepaarde elektronen. Deze elektronenparen heffen elkaars spin op omdat ze allebei tegengesteld zijn. Hierdoor wordt het magnetisch moment opgeheven.
Het messing vertoont geen bijzonder magnetisch gedrag wanneer er geen magnetisch moment is. Onthoud dat magnetisme ontstaat wanneer de elektronen elkaars spin niet opheffen. Ze richten zich dus in één richting en worden aangetrokken door de magneet. In het geval van messing zijn de elektronen gepaard en heffen ze hun tegengestelde spin op.
Kun je messing oppakken met een magneet?
Nee, messing kun je nooit oppakken met een magneet. Zelfs als je een magneet dicht bij het messing brengt, zal hij er geen aantrekkingskracht op uitoefenen. De reden hiervoor is dat messing niet magnetisch is. Noch messing gaat naar de magneet toe, noch blijft de magneet aan het messing plakken.
Je kunt alleen materialen kiezen die beheerde eigenschappen hebben. Door hun ongepaarde elektronen wordt een magnetisch moment geproduceerd. Dit moment induceert de magnetische eigenschappen van het materiaal. Het resultaat is dat het aan de magneet blijft kleven. Messing heeft echter geen ongepaarde elektronen. Daarom kun je er niet aan pulken met een magneet.
Kun je messing magnetiseren?
Messing is zeer niet-magnetisch. Het heeft gevulde orbitalen en er is geen magnetisch moment. Maar door een aantal technieken toe te passen, kun je messing toch magnetiseren. Deze trucs zijn elektromagnetisme en legeren. Laten we eens bespreken hoe deze methoden werken:
1- Elektromagnetisme
Bij deze methode wordt er een stroom door het koper geleid. Deze elektrische stroom verstoort de elektronische configuratie van zowel koper als zink. Hierdoor worden de gepaarde elektronen voor een korte periode beïnvloed. Er wordt dus een magnetisch veld geproduceerd rond het messing, waardoor het materiaal wordt gemagnetiseerd.
Dit wordt gedaan door een koperdraad aan te brengen rond het messing materiaal. Het omwikkelde koper wordt vervolgens aangesloten op de batterij. Deze verbinding met de batterij levert stroom aan het messing. Wanneer deze opstelling werkt, vloeit er stroom en wordt er een magnetisch veld geproduceerd. Door een verstoring in de elektronenbalans vertoont het materiaal magnetisch gedrag.
2- Legeren of onzuiverheden
Het is essentieel om te begrijpen dat messing in zijn puurste vorm niet magnetisch is. Als het echter onzuiverheden bevat, kan het magnetische gedrag veranderen. Daarom voegen mensen onzuiverheden of een ander magnetisch materiaal in sporen toe aan messing. Deze toevoeging is goed genoeg om het magnetische gedrag te veranderen.
IJzer en nikkel worden voornamelijk gebruikt als onzuiverheden. Beide elementen hebben uitstekende magnetische eigenschappen. Wanneer ze aan messing worden toegevoegd, geven ze hun eigenschappen af, waardoor het gemagnetiseerd wordt. Ook andere methoden kunnen messing magnetiseren. Voorbeelden hiervan zijn het gloeiproces. Bovendien kun je messing magnetiseren door het onder extreem lage temperaturen te plaatsen.
Factoren die het magnetisme van messing beïnvloeden
Zoals ik al eerder zei, is messing in zijn pure vorm niet magnetisch. Er zijn echter nog enkele andere factoren die het magnetisme van messing beïnvloeden. Laten we deze vitale factoren eens bespreken:
1- Samenstelling
Deze factor is al besproken in het bovenstaande gedeelte. Messing is samengesteld uit koper en zink. Deze twee materialen bevatten geen ongepaarde elektronen. Messing zelf is dus ook niet-magnetisch. Maar als de samenstelling van messing verandert, verandert ook het gedrag.
Als messing bijvoorbeeld nikkelverontreinigingen bevat, wordt het gemagnetiseerd. Nikkel heeft ongepaarde elektronen die een magnetische beweging veroorzaken. Hierdoor ontstaat er een magisch veld rond het messing.
Punt om uit te lichten: Messing is 100% niet magnetisch in zijn pure vorm. Als je een licht magnetisch voordeel wilt, kun je de samenstelling van dit materiaal veranderen. Als magnetisme echter niet nodig is, gebruik je de pure vorm van messing.
2- Temperatuur
Temperatuur is een andere factor die het magnetische gedrag van messing beïnvloedt. Wanneer dit materiaal aan hoge temperaturen wordt blootgesteld, neemt het magnetisme af. De reden hiervoor is dat de temperatuur genoeg energie aan het messing geeft.
Deze toegevoegde energie is zo groot dat het de elektronische configuratie van koper en zink kan veranderen. Wanneer de temperatuur sterk daalt, wordt het messing gemagnetiseerd. Het is echter essentieel op te merken dat dit effect van de temperatuur van korte duur is. Je kunt geen blijvende verandering in het magnetische gedrag van messing verwachten.
3- Blootstelling aan magnetisch veld Mechanische verwerking
Zowel het magnetische veld als de bewerking hebben ook invloed op het magnetisme van messing. Als je een magneet in de buurt van messing brengt, zal deze een sterk magnetisch veld om zich heen creëren. Dit supersterke veld kan de eigenschappen veranderen van elk materiaal dat op zijn weg komt.
Dit magnetisme dat in messing wordt opgewekt door het magnetische veld is echter tijdelijk. Mechanische bewerkingen, zoals hameren en vormen, kunnen de elektronische configuratie veranderen. Door de elektronische verstoring kan het magnetische gedrag van messing worden beïnvloed.
Als er extreme spanning wordt uitgeoefend en het materiaal vervormt, neemt de kans op magnetisme toe. Dus als je wilt dat je messing enig magnetisme vertoont, moet je het mechanisch bewerken. Mechanische bewerking is niet alleen spanning en vervorming. Verwarmen, gloeien, afkoelen, enz. horen er ook bij.
Wat is het belang van niet-magnetisch messing?
Messing heeft veel voordelen. Het gebruik in de vorm van messing staven wordt met de dag gewoner. Door zijn niet-magnetische gedrag wordt het ook veel gebruikt in de medische industrie. Heb je ooit MRI-apparaten gezien? Die zijn meestal gemaakt van messing. De reden hiervoor is dat dit materiaal het magnetische veld niet verstoort.
Vanwege de sterkte en corrosiebestendigheid wordt messing in bijna alle industrieën gebruikt, van lucht- en ruimtevaart tot auto's. Messing presteert uitstekend, zelfs in vochtige omstandigheden, en onderdelen ervan trekken geen magneten aan.
Weet je dat messing de voorkeur geniet in de muziekindustrie? Veel instrumenten worden van messing gemaakt. Dat zijn onder andere trompet, trombone, hoorns enz. De reden hiervoor is dat messing een zeer resonant en helder geluid geeft. Zelfs veel professionele zangers gebruiken muziekinstrumenten die gemaakt zijn van een messinglegering.
Andere pluspunten zijn het fraaie uiterlijk en de duurzaamheid. Producten of instrumenten van messing kunnen jarenlang in goede staat blijven. Duurzaamheid is een van de topeigenschappen van messing. Door al deze voordelen wordt messing beschouwd als een superieure optie. Het is een goedkope vervanging voor veel hoogwaardige materialen.
Veelgestelde vragen
Kunnen magneten op messing blijven plakken?
Nee, magneten blijven niet plakken op messing omdat deze legering niet magnetisch is. Het belangrijkste punt om te benadrukken is dat deze legering is gemaakt van koper en zink. Beide materialen hebben gepaarde elektronen, die het magneetmoment opheffen. Omdat het magnetisch moment nul is, is het magnetisch gedrag ook nul.
Hoe weet je of het messing is?
Je kunt dit testen door er met het blote oog naar te kijken of door het met een magneet te testen. Als het niet wordt aangetrokken door een magneet als je het in de buurt plaatst, geeft dit aan dat het messing is. Bovendien heeft messing een aantrekkelijke goudgele kleur, wat nog een teken is.
Welk messing is magnetisch?
Zuiver messing is altijd niet magnetisch. Maar messing met bepaalde onzuiverheden, zoals nikkel, kan wel magnetisch zijn. Kortom, messing met enkele onzuiverheden is magnetisch.
Corrodeert messing gemakkelijk?
Nee, het roest niet en heeft een uitstekende weerstand tegen corrosie in vergelijking met andere metalen. Maar als het jarenlang ongecontroleerd blijft, zal het ook gaan roesten. Als je er voorzichtig mee omgaat, blijft het jarenlang in goede staat.
Conclusie
Messing is een bekende legering. Het heeft veel uitstekende eigenschappen. Het is echter niet magnetisch, wat betekent dat een magneet er geen invloed op heeft. Je kunt het niet oppakken met een magneet zoals ijzer of nikkel. Deze gids behandelt alles wat te maken heeft met het magnetisme van messing. Naast magnetisme zijn duurzaamheid en corrosiebestendigheid aandachtspunten.