Voiko messinkiä magnetisoida?

Magnetismi vaikuttaa rauta- tai rautamaisiin metalleihin, kuten rauta, nikkeli, koboltti ja teräs. Messinki on yhdistelmä kuparia ja sinkkiä, joten se on teknisesti väritöntä ja kykenemätöntä magnetisoida. Käytännössä jotkut messinkiesineet sisältävät kuitenkin ainakin rautajälkiä, joten saatat pystyä havaitsemaan heikon magneettikentän messingillä esineestä riippuen.

Jo vuonna 3000 eaa. Lähi-idän metallisepät tiesivät yhdistää kuparin tinaan pronssin luomiseksi. Koska sinkkiä löytyy joskus tinamalmista, ne toisinaan tekivät vahingossa messinkiä - joka on kuparin ja sinkin seos.

Rooman valtakunnan aikaan sepät olivat oppineet erottamaan tina- ja sinkkimalmit ja alkaneet valmistaa messinkiä käytettäväksi kolikoissa, koruissa ja muissa esineissä. Messinki itsessään ei ole magneettinen, mutta se on vahvempaa kuin kupari ja kestää korroosiota, joten nykyään sitä käytetään putkien, ruuvien, soittimien ja asepatruunoiden valmistamiseen.

Joten mikä on vaikeampaa, messinki tai pronssi? Vastaus riippuu lukuisista tekijöistä. Seoksen koostumus ja seoksen käsittely valmistuksen aikana vaikuttavat metallin kovuuteen. Messinkeillä, joilla on korkeampi sinkkipitoisuus, on esimerkiksi suurempi lujuus ja kovuus. Yleensä messinki on kuitenkin pehmeämpää kuin pronssi.

Raudalla, nikkelillä, koboltilla ja teräksellä on magneettisia ominaisuuksia. Näiden materiaalien elektronien pyöriminen ja pyöriminen synnyttävät pieniä magneettikenttiä. Koska näiden atomien magneettiset ominaisuudet eivät peruuta toisiaan, materiaali osoittaa näiden luonnollisten magneettisten metallien yleisen magneettisuuden.

Joillakin materiaaleilla ei ole magneettisuutta, ellei niitä sijoiteta ulkoiseen magneettikenttään. Tätä ominaisuutta kutsutaan diamagnetismiksi. Vaikka kupari ei ole magneettinen metalli, se näyttää diamagnetisilta, kun se altistetaan voimakkaalle magneettikentälle.

Magnetismi on voima, joka syntyy elektronien liikkeestä. Kiinteässä magneetissa, kuten sellaisissa, joita sinulla voi olla jääkaapissasi, elektronit kohdistuvat siten, että ne tuottavat kentän, joka vetää siihen rautametalleja ja muita magneetteja.

Magneetteja voidaan luoda myös sähkövirralla. Kääri teräsnaula kuparilankaan ja kiinnitä langan päät suureen paristoon; elektronien virta magnetisoi naulan. Voit kokeilla samaa kokeilua messinkikynnellä nähdäksesi, saatko magneettikentän, mutta odota mitään onnea messinkimagneetin luomisessa.

Messinki on kuitenkin vuorovaikutuksessa magneettien kanssa. Kuten kupari, alumiini ja sinkki, messinki osoittaa diamagnetismia, kun se asetetaan magneettikenttään. Vahvan magneettikentän läpi kääntyvä messinki heiluri hidastuu. Messinkiputken (myös kupari- ja alumiiniputkien) läpi pudotettu erittäin vahva magneetti hidastuu putoavan magneetin luomien magneettisten pyörrevirtojen (kutsutaan Lenz-efektiksi) vuoksi. Messinki ei kuitenkaan säilytä magneettisia ominaisuuksia, kun se poistetaan magneettikentästä.

Vaikka tavalliset magneetit on valmistettu raudasta tai rautaa sisältävistä keraamisista materiaaleista, on luotu paljon tehokkaampia magneetteja käyttämällä eri metallien seoksia. Nämä "harvinaisten maametallien" magneetit sisältävät yleensä neodyymiä, rautaa ja booria, ja jopa pienetkin voivat tuottaa voimakkaita vaikutuksia, kuten pystyä siirtämään metalliesineitä usean tuuman puun läpi.

Magneetteja voidaan valmistaa muilla harvinaisen maametallin elementeillä kuin neodyymillä, mutta neodyymimagneetit ovat tehokkaimpia tunnettuja kestomagneetteja. Jos messinkiesine sisältää tarpeeksi rautaa, se voi vetää neodyymimagneettia.

Yksi vieraista magneettityypeistä on magnetoreologisia nesteitä. Nämä ovat nesteitä - yleensä jonkinlaista öljyä -, jotka sisältävät rautaviiloja tai muita rautametalleja. Kun magneettikenttä altistuu, magnetoreologinen neste tulee kiinteäksi.

Magneettikentän voimakkuudesta riippuen magnetoreologinen aine voi olla melko kova tai se voi olla taipuvainen, kuten savi, ja valettu muotoihin. Kun magneettikenttä poistetaan, aine palaa kuitenkin välittömästi nestemäiseen tilaan.