청동은 비자성입니다.
청동의 주성분은 구리와 주석이라는 것을 기억하세요. 구리와 주석은 모두 비자성 물질입니다.
청동을 비자성으로 만드는 요인
원자 구조
자성을 위해서는 짝을 이루지 않은 전자가 필요하지만 청동은 구리와 주석의 합금입니다. 그러나 청동의 모든 원자는 전자를 단단히 묶어 서로의 자기장을 중화시킵니다.
전자 흐름
청동의 전자는 외부 자기장의 영향을 받더라도 궤도에 단단히 묶여 있습니다. 이러한 제한된 이동성은 자기 인력의 필수 부분인 순환 전류의 가능성을 증가시킵니다.
메탈릭 믹스
두 금속 중에서 구리와 주석은 각각 별도로 반자성(즉, 자기장에 쉽게 저항하지 않음)으로 알려져 있습니다.
하지만 청동과 결합하면 자성에 미치는 영향이 더욱 약해집니다. 그들의 결합된 원자 구조는 본질적으로 나머지 자기 경향을 중화시킵니다.
자석으로 청동 테스트하기
청동 자성을 테스트할 수 있는 방법에는 여러 가지가 있습니다.
매력 없음
이것이 가장 가능성이 높은 시나리오입니다. 자석이 청동에 아무런 매력을 느끼지 못한다면 그것이 진짜일 가능성이 높습니다. 이러한 자성 특성의 부재는 청동의 두 가지 핵심 요소인 구리와 주석의 특성과 잘 들어맞습니다.
약한 매력
매우 드물지만 가능합니다. 그러나 일부 청동 합금에는 자성 물질인 철이나 니켈이 소량 포함되어 있습니다. 이는 자석의 인력이 매우 약함을 의미할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 강철과 같이 인력이 강한 금속에 비해 훨씬 약할 것입니다.
강한 매력
금속이 자석에 달라붙는다면 그것은 확실히 청동이 아닙니다. 이것은 무엇을 암시하는가? 훨씬 더 많은 자성 물질을 가진 다른 금속입니다.
다양한 청동 합금의 자성
시중에는 다양한 유형의 청동 합금이 있습니다. 고려할 수 있는 몇 가지 일반적인 옵션은 다음과 같습니다.
캐스트 브론즈
주조청동은 녹인 청동을 틀에 부어 성형하는 방법이다. 자성에 관해서, 주조 청동은 비자성인 것으로 간주됩니다. 즉, 자기장에 들어갈 때 강제력이나 저항이 없습니다.
클래식 브론즈(구리-주석 합금)
구리와 주석은 모두 반자성입니다(반자성체는 자기장을 약하게 밀어냅니다). 청동으로 함께 주조하면 이러한 반자성 효과가 강화되고 합금은 자석에 대한 내성을 갖게 됩니다. 이것은 현재까지 가장 널리 사용되는 청동 유형이며 역사 속의 유물이나 기타 장식에서 볼 수 있는 것입니다.
알루미늄 브론즈
알루미늄 자체가 반자성이므로, 이는 청동의 무자성 특성에 영향을 미치지 않습니다. 알루미늄 청동은 오랫동안 뛰어난 강도와 내부식성으로 인해 높은 평가를 받아 왔으며, 이러한 특성은 해양 환경이나 구조 부품에 사용하기에 적합합니다.
망간 청동
망간을 첨가한 청동 합금입니다. 망간청동은 다른 유형의 청동과 마찬가지로 자성을 띠지 않습니다. 망간은 비자성이므로 합금의 자기 특성에 많은 영향을 미치지 않습니다.
납을 첨가한 청동
구리나 주석과 마찬가지로 납도 반자성입니다. 청동에 납을 첨가해도 금속의 전반적인 자기 특성은 바뀌지 않으며 자석에 끌리지 않습니다. 베어링 응용 분야에서는 윤활성이 더 좋고 마모가 덜 빠르기 때문에 납 청동을 사용하는 경우가 많습니다.
철-주석 청동
이 합금에 포함된 약간의 철(일반적으로 1-3%)은 실제로 강자성을 만듭니다. 그러나 구리와 주석의 반자성 효과는 전반적으로 뚜렷하지만, 미량의 철은 강력한 자석에 매우 약한 인력을 생성할 수 있습니다. 그러나 이러한 유형의 청동은 다소 단단하기 때문에 고대 도구 및 무기 제조에 사용되기도 했습니다.
청동 비자성체의 활용
비자성체이기 때문에 청동을 활용하는 방법은 다양합니다. 몇 가지 일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다.
비자성 도구
자성 금속은 다루기가 어렵고 사람들이 가까이 접근할 수 없는 MRI 기계나 나침반과 같은 자성 장비에 영향을 미칩니다. 청동 도구를 사용하면 이러한 문제가 발생하지 않으며 장비를 사용하여 탐색 정확도를 유지할 수 있습니다.
전기 구성 요소
일부 전기 장비, 특히 정밀 제어 기기 및 디스플레이는 변덕스러운 표유 자기장에 반응하면 제대로 작동하지 않을 수 있습니다. 청동은 자성을 띠지 않기 때문에 베어링, 커넥터, 하우징과 같이 신호가 그대로 전달되어야 하는 부품에 적합합니다.
성능 향상(베어링).
청동의 낮은 마찰 및 자기 윤활 특성과 자기장에 대한 저항성은 망원경이나 과학 장비와 같은 섬세한 도구의 베어링에 이상적입니다. 또한 소음, 마모 및 간섭을 줄여 정밀도와 긴 수명을 보장합니다.
해양 응용
청동 프로펠러와 베어링은 바닷물에서 녹슬거나 마모되지 않으며 선박의 나침반을 방해하지 않습니다. 조선에는 내구성, 내식성, 선상 전자 장치에 발생하는 자기 간섭 부족을 위해 청동 패스너 및 부속품이 필요합니다.
폭발물 취급
철금속에서 발생하는 스파크는 가연성 물질에 불을 붙일 수 있으므로 위험한 장소에서는 청동 도구를 사용합니다. 이 외에도 광산, 석유 및 가스 탐사 또는 화학 처리 공장에서 폭발물, 화학 물질 및 연료를 취급했습니다.
자주 묻는 질문
브론즈에 자석을 붙일 수 있나요?
물론 자석은 청동에 붙을 수 없습니다. 구리와 주석은 자기적으로 자성을 띠는 금속이 아니므로 청동에 따로 존재할 수 없습니다. 따라서 청동은 자성을 띠지 않습니다.
청동 자석의 투자율은 얼마입니까?
청동의 투자율도 사실상 자유 공간의 투자율과 같습니다. 즉, 청동은 자성을 띠는 경향이 거의 없습니다.
맺음말
자석과 함께하는 브론즈의 비자성 댄스는 가능성의 세계를 열어줍니다. 스파크가 발생하지 않는 작업이 가능해 정확성이 요구되는 섬세한 응용 분야에 특히 적합합니다. 반면에 청동은 자석에 잘 붙지 않습니다.
추가 리소스:
주석은 자성을 띤다 – 출처 : HM
청동 자기 – 출처: 기술자 과학자
구리는 자성이 있습니까? – 출처 : HM