Samenstelling en eigenschappen van brons

Brons is een van de vroegste metalen die de mens kent. Het wordt gedefinieerd als een legering gemaakt van koper en een ander metaal, meestal tin. De samenstelling varieert, maar het meeste moderne brons is 88% koper en 12% tin. Brons kan ook mangaan, aluminium, nikkel, fosfor, silicium, arseen of zink bevatten.

Hoewel brons ooit een legering was die bestond uit koper met tin en messing een legering was van koper met zink, heeft modern gebruik de lijnen tussen messing en brons vervaagd. Nu worden koperlegeringen over het algemeen messing genoemd, waarbij brons soms als een soort messing wordt beschouwd. Om verwarring te voorkomen, gebruiken musea en historische teksten meestal de inclusieve term 'koperlegering'. In wetenschap en techniek worden brons en messing gedefinieerd volgens hun elementensamenstelling.

Bronzen eigenschappen

Brons is meestal een gouden hard, bros metaal. De eigenschappen zijn afhankelijk van de specifieke samenstelling van de legering en hoe deze is verwerkt. Hier zijn enkele typische kenmerken:

• Zeer ductiel.
• Brons vertoont lage wrijving tegen andere metalen.
• Veel bronzen legeringen vertonen de ongebruikelijke eigenschap van het expanderen van een kleine hoeveelheid bij het stollen van een vloeistof in een vaste stof. Voor het gieten van sculpturen is dit wenselijk, omdat het helpt om een ​​mal te vullen.
• Bros, maar minder dan gietijzer.
• Bij blootstelling aan lucht oxideert brons, maar alleen op de buitenste laag. Deze patina bestaat uit koperoxide, dat uiteindelijk kopercarbonaat wordt. De oxidelaag beschermt het inwendige metaal tegen verdere corrosie. Als er echter chloriden aanwezig zijn (zoals uit zeewater), vormen zich koperchloriden die "bronzen ziekte" kunnen veroorzaken - een toestand waarin corrosie door het metaal heen werkt en het vernietigt.
• In tegenstelling tot staal genereert het slaan van brons tegen een hard oppervlak geen vonken. Dit maakt brons nuttig voor het metaal dat rond ontvlambare of explosieve materialen wordt gebruikt.

Oorsprong van brons

De bronstijd is de naam die wordt gegeven aan de periode waarin brons het hardste metaal was dat op grote schaal werd gebruikt. Dit was het 4e millennium voor Christus rond de tijd van de stad Sumer in het Nabije Oosten. De bronstijd in China en India vond ongeveer gelijktijdig plaats. Zelfs tijdens de bronstijd waren er een paar items gemaakt van meteoritisch ijzer, maar het smelten van ijzer was ongewoon. De bronstijd werd gevolgd door de ijzertijd, die begon rond 1300 v.Chr. Zelfs tijdens de ijzertijd werd brons veel gebruikt.

Gebruik van brons

Brons wordt in de architectuur gebruikt voor structurele en ontwerpelementen, voor lagers vanwege de wrijvingseigenschappen en als fosforbrons in muziekinstrumenten, elektrische contacten en scheepsschroeven. Aluminium brons wordt gebruikt om werktuigmachines en enkele lagers te maken. Bronswol wordt in plaats van staalwol gebruikt in houtbewerking omdat het geen eik verkleurt.

Brons is gebruikt om munten te maken. De meeste "koperen" munten zijn eigenlijk brons, bestaande uit koper met 4% tin en 1% zink.

Brons wordt al sinds de oudheid gebruikt om sculpturen te maken. De Assyrische koning Sennacherib (706-681 v.Chr.) Beweerde de eerste persoon te zijn die enorme bronzen sculpturen wierp met tweedelige mallen, hoewel de verloren-wasmethode werd gebruikt om sculpturen lang voor deze tijd te gieten.