Contenuto
- Ottone contro bronzo
- Metalli magnetici
- Magnetismo e ottone
- Magneti in terre rare
- Fluidi magnetoreologici
Il magnetismo colpisce metalli ferrosi o simili al ferro come ferro, nichel, cobalto e acciaio. L'ottone è una combinazione di rame e zinco, quindi tecnicamente non è ferroso e non può essere magnetizzato. In pratica, tuttavia, alcuni oggetti in ottone contengono almeno tracce di ferro, quindi potresti essere in grado di rilevare un campo magnetico debole con l'ottone, a seconda dell'articolo.
Ottone contro bronzo
Già nel 3000 a.C., i metallurgici del Medio Oriente sapevano come combinare il rame con lo stagno per creare il bronzo. Poiché a volte lo zinco si trova con il minerale di stagno, occasionalmente producevano ottone - che è una lega di rame e zinco - per caso.
Al tempo dell'Impero Romano, i fabbri avevano imparato a distinguere tra minerali di stagno e zinco e avevano iniziato a produrre ottone per l'uso in monete, gioielli e altri oggetti. L'ottone in sé non è magnetico, ma è più forte del rame e resiste alla corrosione, quindi oggi viene utilizzato per produrre tubi, viti, strumenti musicali e cartucce per pistole.
Quindi, cosa è più difficile, ottone o bronzo? La risposta dipende da numerosi fattori. La composizione della lega e il trattamento della lega durante la produzione influiscono sulla durezza del metallo. Gli ottoni con un contenuto di zinco più elevato hanno, ad esempio, maggiore resistenza e durezza. In generale, tuttavia, l'ottone è più morbido del bronzo.
Metalli magnetici
Ferro, nichel, cobalto e acciaio presentano proprietà magnetiche. La rotazione e lo spin degli elettroni in questi materiali generano minuscoli campi magnetici. Poiché le proprietà magnetiche di questi atomi non si annullano a vicenda, il materiale presenta il magnetismo complessivo di questi metalli naturalmente magnetici.
Alcuni materiali non presentano magnetismo a meno che non siano collocati in un campo magnetico esterno. Questa proprietà si chiama diamagnetismo. Il rame, sebbene non sia un metallo magnetico, mostra diamagnetismo quando esposto a un forte campo magnetico.
Magnetismo e ottone
Il magnetismo è una forza creata dal moto degli elettroni. In un magnete fisso, come quelli che potresti avere sul tuo frigorifero, gli elettroni sono allineati in modo tale da produrre un campo che attira metalli ferrosi e altri magneti.
I magneti possono anche essere creati utilizzando una corrente elettrica. Avvolgere un chiodo d'acciaio con filo di rame e fissare le estremità del filo a una batteria di grandi dimensioni; il flusso di elettroni magnetizzerà l'unghia. Puoi provare lo stesso esperimento con un chiodo in ottone per vedere se ottieni un campo magnetico, ma non aspettarti fortuna creando un magnete in ottone.
L'ottone, tuttavia, interagisce con i magneti. Come il rame, l'alluminio e lo zinco, l'ottone mostra diamagnetismo quando posto in un campo magnetico. Un pendolo in ottone che oscilla attraverso un forte campo magnetico rallenta. Un magnete molto potente lasciato cadere attraverso un tubo di ottone (anche tubi di rame e alluminio) rallenta a causa delle correnti parassite magnetiche (chiamate Lenz Effect) create dal magnete che cade. L'ottone, tuttavia, non conserva alcuna proprietà magnetica quando viene rimosso dal campo magnetico.
Magneti in terre rare
Mentre i magneti standard sono realizzati in ferro o materiali ceramici contenenti ferro, magneti molto più potenti sono stati creati utilizzando leghe di vari metalli. Questi magneti a "terre rare" di solito contengono neodimio, ferro e boro, e anche quelli piccoli possono produrre effetti potenti come la capacità di spostare oggetti metallici attraverso diversi centimetri di legno.
I magneti possono essere realizzati con elementi di terre rare diverse dal neodimio, ma i magneti al neodimio sono i più potenti magneti permanenti conosciuti. Se un oggetto in ottone contiene abbastanza ferro, potrebbe essere attratto da un magnete al neodimio.
Fluidi magnetoreologici
Uno dei tipi magnetici più strani è quello che vengono chiamati fluidi magnetoreologici. Questi sono fluidi - di solito una sorta di olio - che contengono limature di ferro o altri metalli ferrosi. Se esposto a un campo magnetico, un fluido magnetoreologico diventerà solido.
A seconda dell'intensità del campo magnetico, la sostanza magnetoreologica può essere piuttosto dura o può essere malleabile, come l'argilla, e modellata in forme. Quando il campo magnetico viene rimosso, tuttavia, la sostanza ritorna istantaneamente allo stato liquido.