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Tauchen Sie tief ein in die verblüffende Welt der Metalle, die der Schwerkraft trotzen und wie verrückt haften. Diejenigen, die Ihre Kühlschranktür zu einem nützlichen Aufbewahrungsort für Notizblöcke, Bilder und Postkarten machen. Seien Sie darauf vorbereitet, Geheimnisse zu enthüllen, von denen Sie nicht einmal wussten, dass sie existieren, von ihren vielen unterschiedlichen Eigenschaften bis hin zu den endlosen Einsatzmöglichkeiten, die sie in modernen Technologien und Maschinen haben!
A: Eisen, Kobalt und Nickel sind allgemein bekannte magnetische Metalle. Auch ihre Legierungen haben die gleichen Eigenschaften. Dabei handelt es sich um sogenannte ferromagnetische Metalle, die ein Magnetfeld halten können. Gadolinium und Dysprosium haben unter bestimmten Bedingungen auch diese Eigenschaften. Materialien wie diese haften an Magneten und werden selbst zu Magneten.
A: Metall wird zu einem Magneten, wenn sich die magnetischen Domänen des Materials alle in eine Richtung ausrichten. Dies geschieht manchmal auf natürliche Weise, wie zum Beispiel bei ferromagnetischen Materialien. Aber in anderen Fällen muss eine externe Quelle darauf Einfluss nehmen, etwa indem man ein Metall in ein starkes Magnetfeld bringt oder es mit physikalischen Mitteln hin und her bewegt. Sobald die Domänen ausgerichtet sind, erzeugen sie ein einziges einheitliches Magnetfeld.
A: Nein, nicht jede Art von Edelstahl ist magnetisch. Ob Edelstahl magnetisch ist oder nicht, hängt von seiner Struktur und Zusammensetzung ab. Austenitische Edelstähle der Sorten 304 und 316 sind im Allgemeinen nicht magnetisch oder bestenfalls schwach magnetisch. Allerdings haben sowohl ferritische als auch martensitische Werkstoffe – wie 430 und 410 – zu unterschiedlichen Zeiten Eisenspäne angezogen.
A: Nichtmagnetische Metalle selbst können keine ferromagnetischen Partner anziehen, da sie keinen eigenen Magnetismus erzeugen. Unter bestimmten Bedingungen zeigen einige nichtmagnetische Metalle jedoch Paramagnetismus, sodass sie nur schwach von Magneten angezogen werden, aber nach der Trennung von einem externen Feld keinen Magnetismus mehr behalten. Sie können sie jedoch möglicherweise zusammenfügen, wenn Sie einen Zwischenmagneten verwenden oder eine starke äußere Kraft, die einem vorübergehend eine Art Magnetisierung verleiht.
A: Der wesentliche Unterschied zwischen diesen beiden Metallarten besteht darin, wie stark und dauerhaft sie von Magneten angezogen werden. Ferromagnetische Metalle (Eisen, Kobalt und Nickel) haben starke magnetische Eigenschaften und können zu Permanentmagneten werden. Paramagnetische Metalle (Aluminium, Magnesium) hingegen werden von der Anziehungskraft eines Magneten zunächst nur schwach angezogen und verlieren jeglichen Magnetismus, den sie erhalten, sobald Sie das äußere Feld ausschalten.
A: Die Erkennung nicht magnetischer Metalle ist möglich, ohne auf Magnete angewiesen zu sein. Zu den gängigen Methoden gehören Röntgenfluoreszenz (RFA), Wirbelstromprüfung und Ultraschallprüfung. Sie können anhand seiner Leitfähigkeit oder Dichte bestimmen, aus welcher Art von Metall etwas besteht, und nicht anhand der Wechselwirkung mit einem Magneten.
A: Ja, es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie magnetische Metalle ihren Magnetismus verlieren können. Wenn sie ausreichend erhitzt werden, kann die zufällige Bewegung der Partikel in ihnen die Ausrichtung der Domänen stören, die dem Material sein Magnetfeld verleihen. Auch Stöße und Korrosion können zu einer Fehlausrichtung der Domänen führen. Und wenn Sie ein magnetisiertes Metallstück wiederholt in die eine und dann in die andere Richtung in ein starkes Magnetfeld legen, entmagnetisiert es sich mit der Zeit langsam.
A: Die Bewegung von Elektronen innerhalb eines Metalls erzeugt sein Magnetfeld. Diese sich bewegenden Ladungen erzeugen winzige Schleifen, sogenannte Dipole, die selbst als einzelne Magnete wirken. Wenn die meisten oder alle Dipole in einer Probe in die gleiche Richtung ausgerichtet sind, bilden sie zusammen einen großen Nettodipol, der in die gleiche Richtung zeigt – und machen das gesamte Material magnetisch.
A: Nein, weder Gold noch Silber gelten als „magnetische“ Metalle im Sinne der meisten Menschen. Sie üben keine Anziehungskraft auf Magnete aus, wie dies bei Stahl der Fall ist – allerdings würden beide eine sehr schwache Abstoßung von beiden Polen eines solchen Magneten spüren, wenn man einen solchen Magneten nahe genug an sie halten würde. Stattdessen werden sie als diamagnetische Materialien klassifiziert, da sie auf alle Teile eines externen Magnetfelds schwach reagieren und dazu neigen, von diesen weggedrückt zu werden.
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