황동 자기입니다?

질문을합니다: 황동 자기입니다 종종 당신을 퍼즐합니다?

놋쇠, 구리와 아연의 합금, 배관 설비에 걸쳐 두드러지게 특징이 있습니다, 악기, 하드웨어, 그리고 장식적인 물건.

편재성에도 불구하고, 종종 자기 거동에 대한 의문이 발생합니다, 특히 스크랩 금속을 분리 할 때, 센서 설계, 또는 전자기 간섭으로부터 전자 장치를 보호합니다 (에미).

이 기사는 원자 이론에서 실제 응용 프로그램에 이르기까지 황동의 자기 특성을 탐구합니다., 언제, 왜 - 당신은 자석에 대한 매력을 관찰 할 수 있습니다..

1. 소개

놋쇠 주로 구리로 구성됩니다 (Cu) 그리고 아연 (Zn), 전형적인 합금이 포함되어 있습니다 55-70%와 30-45% Zn.

제조업체는 종종 가공 가능성을 높이기 위해 미량 요소를 추가합니다 (예를 들어. C360 프리 메카이닝 황동),

강도를위한 알루미늄 또는 니켈 (예를 들어. 해군 황동 C464), 부식성을위한 주석 또는 망간.

자기가 중요한 이유

비록 황동은 일반적인 비 복제 합금 중 하나입니다, 자기 반응은 여러 중요한 과정에 영향을 미칩니다:

• 정렬 & 재활용: 자기 분리는 철 오염 물질을 효율적으로 제거하지만 강철이 중화 전류 분리기를 막을 수 있기 때문에 약간의 자기 황동을 잘못 분류합니다..
• 설계 & 청정: 정밀 센서 또는 EMI 차폐 인클로저, 예상치 못한 자기는 성능을 방해합니다.
• 품질 관리: 제조업체는 빠른 "자석 테스트"에 의존하여 생산 바닥에서 합금 등급을 확인합니다..

범위와 목표

우리는 기본 자기에 대해 논의합니다, 황동의 구성 중심의 행동, 실험실 테스트, 실질적인 의미, 그리고 자기 특성으로 의도적으로 황동을 부여 할 가능성조차.

2. 자기의 기초

황동이 자기인지를 이해합니다, 먼저 자기의 기본 원리와 재료가 자기장과 어떻게 상호 작용하는지 탐색하는 것이 필수적입니다..

자기 전하의 움직임으로 인한 물리적 현상입니다., 주로 원자에서 전자의 스핀 및 궤도 움직임.

재료의 자기 반응의 정도와 유형은 원자 구조, 전자 구성, 그리고 원 자간 상호 작용.

자기 거동의 유형

자기 거동의 5 가지 주요 분류가 있습니다, 물질이 외부 자기장에 어떻게 반응하는지에 의해 정의됩니다.:

자기 거동	형질	예
diamagnetism	자기장에서 약한 반발; 전계 제거 후 자기를 유지하지 않습니다	구리, 아연, 창연
파라 마그네시즘	자기장에 대한 약한 매력; 필드가있는 경우에만	알류미늄, 마그네슘
강자성	강력한 매력과 영구 자기; 제거 된 경우에도 필드를 유지합니다	철, 니켈, 코발트
페리 마그네시즘	강자성과 유사하지만 반대되는 자기 모멘트와 비슷합니다	페라이트 (예를 들어, 자철석 Fe₄o₃)
반 강자성	인접 스핀은 반대 방향으로 정렬됩니다, 전반적인 자기 취소	크롬, 일부 망간 합금

이 중, 강자성 대부분의 사람들이“자기”라는 것, 즉 강한 것과 관련이 있습니다, 철 및 관련 재료에서 발견되는 영구 유형의 자기.

자기의 원자 기원

자기의 원천은 행동에 있습니다 전자, 구체적으로:

• 전자 스핀: 전자는 스핀으로 알려진 고유 각 운동량을 가지고 있습니다. 짝을 이루지 않은 전자 스핀은 자기 쌍극자 모멘트를 생성 할 수 있습니다.
• 궤도 운동: 핵 주위의 전자는 또한 자기장에 기여합니다., 이 효과는 일반적으로 약하지만.

짝을 이루지 않은 전자가있는 여러 원자 (강자성) 또는 외부 자기장 아래 (상자성)- 재료는 순 자기를 나타냅니다.

대조적으로, 완전히 채워진 전자 쉘이있는 원자, 그것들과 같은 구리 (Cu) 그리고 아연 (Zn), 보여주다 짝을 이루지 않은 전자가 없습니다.

결과적으로, 그들은입니다 diamagnetic- 자기장에 대한 약한 반발 만 유리합니다.

주요 통찰력: 구리와 아연에 짝을 이루지 않은 전자의 부족 - 황동의 주요 구성 요소는 놋쇠가 본질적으로 강자성을위한 원자 기반이 부족합니다..

자기 거동에서 합금의 역할

합금은 금속의 자기 특성에 크게 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어:

• 니켈 (~ 안에), 강자성 요소, 부여 할 수 있습니다 측정 가능한 자기 충분한 양으로 첨가 될 때.
• 철 (Fe), 미량 금액조차도, 국소적인 자기 거동을 도입 할 수 있습니다.
• 선두 (PB), 알류미늄 (알), 그리고 주석 (Sn), 합금제로 사용될 때, 일반적으로 비자 성이며 기본 금속의 자기 중립에 영향을 미치지 않습니다..

하지만, 이러한 요소의 영향은 그 요소에 크게 의존합니다 집중, 분포, 그리고 기본 격자 구조와의 상호 작용.

3. 황동 조성 및 자기 특성

황동은 다재다능하고 널리 사용되는 금속 합금입니다, 부식 저항으로 소중합니다, 전기 전도성, 그리고 매력적인 외모.

자기 행동 또는 더 정확하게, 그것은 상당한 자기 부족- 구성 요소의 구성과 성격에서 직접 스템.

대부분의 황동 합금이 비자 성인 이유를 이해합니다, 우리는 관련된 요소와 합금의 자기 특성에 미치는 영향을 조사해야합니다..

기본 구성 요소: 구리와 아연

황동은 주로 합금입니다 구리 (Cu) 그리고 아연 (Zn). 이 두 금속은 거의 모든 황동 등급의 기초 역할을합니다..

• 구리 diamagnetic 요소입니다. 완전히 채워진 3D¹ filled 전자 쉘, 구리는 짝을 이루지 않은 전자가없고 자기장의 존재하에 약한 반발만을 나타냅니다..
• 아연, 구리처럼, 또한 diamagnetic입니다. 완전히 채워진 d- 궤도가 있습니다 (3d¹⁰) 및 S- 궤도 (4s²) 가장 바깥 쪽 전자 구성에서, 순 자기 모멘트가 없습니다.

두 요소 모두 diamagnetic이기 때문입니다, 구리와 아연으로 만 구성된 이진 황동 합금은 일반적으로 비자 성입니다..

이 속성은 황동이 자기 중립이 중요한 응용 분야에 특히 적합합니다., 민감한 전자 및 해양 환경과 같은.

일반적인 황동 합금 및 자기 거동

황동 합금은 다양한 기계 및 가공 특성을 위해 설계됩니다., 그리고 그들의 구성은 자기 특성에 약간 영향을 줄 수 있습니다. 특히 추가 요소가 도입 될 때.

합금 이름	미국 지정	전형적인 구성 (Cu-Zn-Other)	자기 거동
카트리지 황동	C26000	70% Cu, 30% Zn	비기성
프리 메카이닝 황동	C36000	~ 61.5% Cu, ~ 35.5% Zn, ~ 3% PB	비자 성에서 약한 자기*
하이 저인 브라스	C28000+	최대 40% Zn	대부분 비자 성; 약간의 이동
해군 황동	C46400	60% Cu, 39% Zn, 1% Sn	비기성
니켈은 (황동 변형)	C75200	Cu-Zn-Ni (최대 20% ~ 안에)	니켈로 인해 약한 자기

미량 요소의 영향

대부분의 놋쇠의 핵심은 비자 성입니다, 추적 요소 자기 반응에 사소한 방식으로 영향을 줄 수 있습니다:

• 선두 (PB): 가공 가능성을 향상시키기 위해 일반적으로 추가되었습니다, 특히 C36000에서. 납은 비자 성이 아니며 자기 거동에 영향을 미치지 않습니다.
• 철 (Fe): 때때로 불순물 또는 재활용 황동으로 존재합니다.
  심지어 소량의 철 (거의 0.05%) 유도 할 수 있습니다 현지 자기 구역, 특히 냉간 작업 또는 변형 화질 물질에서.
• 니켈 (~ 안에): 강도 또는 부식 저항을 위해 도입되었습니다, 니켈은 순수한 형태의 강자성입니다.
  니켈-실버 합금에서, 니켈 함량에 도달 할 수있는 곳 20%, 재료가 전시 될 수 있습니다 약한 상자성.
• 알류미늄 (알), 주석 (Sn), 망간 (MN): 이 요소, 부식성 또는 강도에 유용합니다, 놋쇠에 사용 된 농도에서 일반적으로 비자 성입니다.

가공 및 냉 작업의 영향

재미있게, 기계식 처리 때로는 원인이 될 수 있습니다 일시적인 자기 거동 황동으로:

• 냉담한 일 (구르는, 그림, 스탬핑) 결정 격자를 왜곡합니다, 유도 할 수 있습니다 미세 구조 변화 이는 자기 도메인을 약하게 정렬하거나 강자성 오염 물질을 트랩합니다.
• 이것은 황동 강자성을 만들지 않습니다, 그러나 그것은 할 수 있습니다 자석을 약간 끌어들입니다, 특히 워크숍 조건에서, 자기에 대한 오해로 이어집니다.

4. 황동 자기입니다?

간단한 대답은입니다: 아니요, 황동은 일반적으로 자기가 아닙니다.

하지만, 이 답변의 과학은 더 미묘합니다.

놋쇠가 자기 행동을 최소로 나타내는 이유를 이해하면 원소 메이크업을 고려해야합니다., 야금 조건, 그리고 잠재적 인 환경 적 영향.

이 섹션에서, 놋쇠가 비자 성으로 간주되는 이유를 탐구 할 것입니다,

약한 자기가 발생할 수있는 드문 조건, 이러한 변형이 실제 응용 프로그램에 어떤 영향을 미치는지.

대부분의 놋쇠가 비자 성인 이유

이전 섹션에서 논의 된 바와 같이, 황동은 주로 구성됩니다 구리 (Cu) 그리고 아연 (Zn)- 그 중 하나입니다 디아마그네틱 요소.

디아마그네틱 물질은 자기장에 의해 약간 반발된다, 그러나 그 효과는 너무 약해서 민감한 악기 없이는 종종 눈에 띄지 않습니다..

같지 않은 강자성 재료 (예를 들어, 철, 코발트, 그리고 니켈), 황동에는 짝을 이루지 않은 전자와 외부 자기장과 정렬 될 수있는 내부 자기 영역이 없습니다..

이 때문에, 카트리지 황동을 포함한 대부분의 상업적으로 이용 가능한 황동 합금 (C260) 그리고 해군 황동 (C464)- 자석에 응답하지 마십시오 눈에 띄는 방식으로.

이것은 낮은 자기 투과성이 필요한 응용 분야에 적합합니다., 해양 하드웨어와 같은, 악기, 자기 민감성 환경에서 사용되는 정밀 기기.

황동이 자기처럼 보일 수 있습니다

상황이 있습니다 황동은 약하거나 국소적인 자기 거동을 나타낼 수 있습니다, 혼란이나 오 분류로 이어집니다. 아래는 주요 원인입니다:

1. 강자성 불순물

• 재활용 또는 저급 황동에는 미량 금액이 포함될 수 있습니다 철 또는 니켈, 둘 다 강자성입니다.
• 작은 내포물조차도 - 순서에 0.05% Fe- 현지 자기 매력을 생성 할 수 있습니다.
• 이러한 불순물은 합금 제조 중에 발생할 수 있습니다, 특히 엄격한 분류없이 대량 재활용 시설에서.

2. 작업 하급 (냉담한 일)

• 과정과 같은 프로세스 그림, 굽힘, 또는 스탬핑 황동의 미세 구조를 변경할 수 있습니다.
• 콜드 작업이 소개됩니다 탈구 및 변형 필드 추적 요소와 상호 작용하거나 오염 된 구역에서 일부 강자성 정렬을 유발할 수 있습니다..
• 이것은 황동 부분이 전시 될 수 있습니다 약간의 자기, 특히 스트레스가 많은 지역이나 가장자리 근처.

3. 하이 제인 또는 특수 합금

• 일부 황동 합금 매우 높은 아연 함량 (~ 40% 이상) 시연 할 수 있습니다 약간의 상자성 특성 전자 재분배로 인해, 여전히 매우 약하지만.
• 비슷하게, 니켈 함유 황동 (예를 들어, 니켈은) 아마도 약한 상자성, 특히 니켈 함량이 10-15%를 초과하는 경우.

비교 예

요점을 설명하기 위해 두 가지 예제를 대조해 봅시다:

• C260 카트리지 황동 (70/30zn): 비기성. 핸드 헬드 네오디뮴 자석의 영향을받지 않습니다.
• 미량 철을 가진 재활용 황동 (~ 0.1% Fe): Neodymium Magnet을 사용하여 가공 된 표면 근처에서 약간의 자기 인력이 감지되었습니다..

실험실 테스트는이 동작을 확인합니다.

a 2023 Materials Science Institute의 연구, C260의 샘플, C360, C464는 순서대로 자기 감수성 값을 나타 냈습니다. 10⁻⁶ ~ 10u emu/g, 자기 반응이 제로 상태로 구성됩니다.

5. 테스트 및 측정

황동의 자기 특성을 정확하게 식별하고 정량화하는 것은 순도가있는 산업에 중요합니다., 재료 성능, 전자기 호환성은 협상 불가능합니다.

황동은 일반적으로 비자 성으로 분류됩니다, 자기 반응을 추적합니다, 합금으로 인해, 오염, 또는 기계적 변형, 실질적인 영향을 미칠 수 있습니다.

테스트 방법 요약

방법	감광도	출력 유형	최고의 사용 사례
핸드 헬드 자석	낮은 (질적)	매력 만	스크랩 정렬, 현장 점검
홀 효과 센서	중간 (정량적)	자기장 강도	실시간 검사, 임베디드 시스템
진동 샘플 자기 측정	높은	자기 모멘트, 히스테리시스	재료 r&디, 정밀 합금
오징어 자기 측정법	매우 높습니다	diamagnetism, 파라 마그네시즘	고급 연구, 냉담한 효과
자기 감수성 균형	보통의	χ 값	QA 실험실, 합금 검증

6. 놋쇠 비자기의 실질적인 의미

황동은 일반적으로 비자 성으로 간주됩니다, 자기 행동의 작은 변화조차도 여러 산업에서 의미있는 결과를 초래할 수 있습니다..

고정밀 전자 장치에서 재료 재활용 및 전자기 차폐에 이르기까지, 놋쇠의 자기 중립성을 이해하는 것은 엔지니어에게 필수적입니다., 디자이너, 및 제조업체.

이 섹션은 방법을 탐구합니다 (동부의 뜻)황동의 자기는 실제 응용 프로그램 및 의사 결정에 영향을 미칩니다.

전자 및 전기 응용

전자 산업에서, 재료 자기는 특히 변압기와 같은 민감한 구성 요소 근처에서 작동 할 때 엄격하게 제어해야합니다., 인덕터, 또는 자기 센서.

• 비자 성 장점: 놋쇠의 동성애 적 성격 (자기장에 의해 약간 반발되었습니다) 자기 플럭스를 방해해서는 안되는 구성 요소에 이상적입니다.. 여기에는 포함됩니다:

• • 커넥터 및 터미널
  • RF 차폐 인클로저
  • PCB 스탠드 오프 및 접지 구성 요소

• 중요한 환경: MRI 장비와 같은 응용 프로그램에서, 위성 전자 장치, 또는 내비게이션 시스템,
  외부 자기 간섭이 신호를 손상시킬 수있는 곳, 황동은 종종 전자기 중립성으로 인해 선호됩니다.

재료 분류 및 재활용

Brass의 비 심자적 캐릭터는 자동 분리 기술에 의존하는 재활용 시설에서 중요한 역할을합니다..

• 에디 전류 분리: 황동은 전도성이지만 비자 성이기 때문에, 와전류 분리기는 철 금속과 구별 할 수 있습니다.
  유도 된 전류는 혼합 폐기물 스트림에서 황동을 밀어 넣는 반발력을 만듭니다..
• 자기 드럼과 컨베이어: 비자 성 놋쇠는 자기장에 반응하지 않습니다, 혼합 금속 환경에서 강철 또는 철분을 쉽게 분리 할 수 ​​있도록.
• 오염 감지: 황동 성분에 자기 인력이 표시되는 경우,
  종종 철 금속 또는 합금 조절 불량한 오염을 나타냅니다..

전자기 간섭 (에미) 차폐

황동은 EMI 차폐에 자주 사용됩니다. 자기장을 직접 차단하기 때문이 아닙니다., 그러나 우수한 전기 전도도가 전자기파를 반사하고 흡수 할 수 있기 때문에.

• 저주파 차폐: 저주파에서 (아래에 1 MHZ), 자기 차폐는 Mu-Metal과 같은 높은 투과성 재료에 더 효과적입니다..
  하지만, 황동은 여전히 ​​효과적인 효과를 제공 할 수 있습니다 용량 성 차폐 전기장의 경우.
• 고주파 차폐: 무선 및 전자 레인지 주파수의 경우, 놋쇠 인클로저 및 포일은 피부 효과 거동과 제조 용이성 덕분에 탁월한 감쇠를 제공합니다..

정밀 기계 구성 요소

항공 우주와 같은 부문에서, 광학, 또는 계측, 사소한 자기 상호 작용조차도 악기 나 어셈블리의 정확성을 방해 할 수 있습니다..

• 센서 및 인코더: 정밀 인코더, 홀 효과 장치, 그리고 간섭을 피하기 위해 마그네토 미터는 비자 성 물질에 수용되어야합니다..
  황동은 종종 샤프트를 위해 선택됩니다, 주택, 이러한 응용 분야의 비품.
• 시계 제작 및 계측: 비기성 황동은 섬세한 타이밍 장치 및 과학 도구에서 선호됩니다., 자기 인력이 움직임이나 정렬에 영향을 줄 수있는 곳.
• 진공 환경: 입자 물리학 또는 반도체 제조에 사용되는 고혈압 시스템에서,
  재료는 비자 성 적이어야하고 비 외모리이어야합니다. 특별히 합금 된 놋쇠 제작은 일반적인 선택입니다..

안전 및 규정 준수

특히 석유 화학 및 폭발성 취급 산업에서 특정 안전 표준, 비자 성 도구 및 구성 요소.

• 비 스패킹 도구: 황동 도구는 철저하거나 부딪 칠 때 철도 도구가 불꽃을 일으킬 수있는 위험한 환경에서 사용됩니다..
• 비자 성 인증: 해군 및 방어 신청에서, 광산 근처에 사용되는 재료, 소나 시스템, 또는 자기 이상 감지기 (MADS) 비기성 인증 인증이 있어야합니다.

제조 공정 고려 사항

제조 관점에서, 황동의 자기 거동은 가공에 영향을 줄 수 있습니다, 점검, 그리고 조립.

• 잔류 자기가 없음: 강자성 물질과 달리, 황동은 자기 척 또는 EDM 가공으로부터 자기를 유지하지 않습니다., 입자 인력의 위험을 줄이고 청결을 향상시킵니다.
• 쉬운 자기 테스트: 품질 관리 중, 자기의 부재는 외래 금속 오염의 분류 및 감지를 단순화합니다..
• 조립 안전: 자기 픽 앤 플레이스 도구를 사용하는 자동화 시스템에서, 의도하지 않은 고집없이 놋쇠 부품을보다 정확하게 처리 할 수 ​​있습니다..

7. 황동 자성을 만들 수 있습니까??

자기 황동을 엔지니어링하려면 필요합니다 강자성 단계를 포함시킵니다:

• 분말 야금: 스틸 또는 철 파우더를 황동 가루와 혼합하십시오, 그런 다음 소결과 핫 프레스.
• 표면 코팅: 전기 혈액 또는 스퍼터-피질 얇은 강자성 필름 (Nife 합금) 황동 기질에.
  이 하이브리드 재료는 전도도와 자기 혼합이 유리한 것으로 판명되는 센서 또는 액추에이터에서 틈새용을 발견합니다..

8. 오해와 FAQ

• "모든 금속은 자기입니다." 거짓. 짝을 이루지 않은 재료 만 d- 또는 F- 전자 (ferro-/ferri-magnetic) 영구적 인 자기를 나타냅니다.
• 황동 대. 청동: 청동 (구리 틴) 그리고 황동 (구리-Zinc) 둘 다 정상적인 조건에서 비자 성 상태로 남아 있습니다. 하지만, 니켈이있는 특정 청동 합금은 약간의 상자 마그네틱을 나타낼 수 있습니다.
• "내 놋쇠 싱크대가 자석을 끌어 들였습니다." 마무리 아래에있는 철 입자 또는 강철 강화 가능성이 있습니다., 본질적인 황동 자기가 아닙니다.

9. 결론

황동은 자기가 아닙니다 정상적인 조건에서, 구리 및 아연 기반 구조 덕분에.

그것의 입술적 행동은 일관되고 예측 가능합니다, 비자 성 애플리케이션에 대한 선택의 자료로 만듭니다.

하지만, 오염, 기계식 처리, 또는 특정 합금 전략으로 인해 발생할 수 있습니다 약한, 오해의 소지가있는 자기 신호.

황동의 자기 특성을 이해하는 것은 필수적입니다 엔지니어링 설계, 재활용 효율, 그리고 재료 과학.

내구성을 찾는 사람들을 위해, 전도성, 및 비자 성 물질, 황동은 입증되고 신뢰할 수있는 선택으로 남아 있습니다.

 

FAQ

모든 놋쇠는 완전히 비자 성입니다?

완전히 아닙니다.

대부분의 놋쇠는 구리와 아연의 구성으로 인해 비자 성으로 간주됩니다. (비자 성 금속),

추적 불순물, 기계적 냉 작업, 또는 철 금속의 오염은 약하거나 국소적인 자기 반응을 초래할 수 있습니다..

일반적으로, 하지만, 표준 황동 합금은 비 심식성으로 분류됩니다.

왜 일부 황동 물체가 자석에 약간 붙어 있습니까??

이것은 일반적으로 가공 도구로 인한 철 오염 또는 강철 표면과 접촉하는 것입니다..

추가적으로, 재활용 금속을 사용하여 제조 된 황동 부품은 철이나 니켈과 같은 소량의 강자성 요소를 포함 할 수 있습니다., 희미한 자기 거동을 유발할 수 있습니다.

냉담한 일 (예를 들어, 망치질 또는 롤링) 경우에 따라 자기 감수성을 약간 증가시킬 수 있습니다.

자석을 사용하여 다른 금속과 황동을 분리 할 수 ​​있습니까??

예, 그러나 간접적으로. 황동은 자기가 아니기 때문에, 자석에 끌리지 않을 것입니다.

이 속성은 황동 금속에서 황동을 분리 할 수 ​​있습니다. (강철이나 철분처럼) 자기 분리 기술 사용.

재활용 시설에서, 에디 전류 분리기와 자기 드럼은 자기 재료의 황동을 효율적으로 분류하는 데 사용됩니다..

MRI 기계 또는 자기 민감한 환경에서 사용하기에 금고가 안전합니다.?

예, 황동이 오염되지 않고 표준 비자기 구성이있는 한.

황동 도구, 비품, 구성 요소는 종종 MRI Suites에서 사용됩니다, 항공 우주 시스템,

비자 성 및 부식성 특성에 대한 다른 자기 적으로 민감한 환경.