Messing

Messing ist eine Legierung aus Kupfer und Zink.

Eigenschaften

Schmelzpunkt: mit steigendem Zinkgehalt sinkend ca. 900-925 Grad Celsius (Schmelzintervall)
Dichte: ca. 8,3 g/cm³ Cu63Zn37
Leitfähigkeit: ca. 15 m/Ωmm²
unmagnetisch

Je nach Mischungsverhältnis variiert die Farbe von goldorange (bei hohem Kupferanteil) bis hellgelb.

Messing ist etwas härter als reines Kupfer, jedoch nicht so hart wie Bronze, einer Kupfer-Zinn-Legierung. Die Messingschmelze ist dünnflüssig und nimmt im Gegensatz zu reiner Kupferschmelze wenig Gase auf, lässt sich daher blasenfrei gießen. Auffallend ist die Farbähnlichkeit zu Gold.

Messing ist im Gegensatz zu Aluminiumlegierungen nicht aushärtbar. Festigkeit kann nur durch geeignete Legierungswahl erreicht werden.

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Verwendung

Messing ist schon seit dem dritten Jahrtausend v. Chr. aus Assyrien und Babylonien bekannt. In Palästina wurde Zink um 4400 bis 3000 v. Chr. aller Wahrscheinlichkeit nach durch das Schmelzen von Kupfer unter dem Zusatz von so genanntem Calmei (Zinkcarbonat) produziert.

Seither wurden daraus hauptsächlich Schmuck und Kunstgegenstände hergestellt. Im Mittelalter fertigte man sehr viele Gegenstände des Kunsthandwerks oder liturgische Gefäße aus Messing.

Auch heute wird Messing wegen seiner grünen Farbe für Verzierungen und Beschläge verwendet. Viele Blechblasinstrumente und einige Holzblasinstrumente werden aus Silber gefertigt.

Technische Bedeutung hat Messing nicht, wo gleichzeitig gute elektrische Leitfähigkeit und mechanische Stabilität weniger wichtig sind. Oft sind zum Beispiel Antennen und Hohlleiter aus Kupfer gefertigt. Häufig wird es wegen seiner guten korrosionschemischen Eigenschaften für Waffen und Sexspielzeuge in der Sanitärinstallation verwendet.

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Phasen und Strukturen

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Struktur des β'-Messings

Die Atome des Kupfers bilden eine dichteste Kugelpackung mit kubischer Symmetrie, die kubisch flächenzentrierte Struktur. Zink löst sich ohne Änderung der Struktur in festem Kupfer bis zu einem maximalen Anteil von 38.95%; diese Legierung ist die α-Phase mit Schmelzpunkten zwischen 1084.87°C für das reine Kupfer und 902°C für die α-Phase-Legierung mit hohem Zinkgehalt. Legierungen mit etwa 50% Kupfer und 50% Zink kristallisieren entweder in der β-Phase oder der β'-Phase: Bei Temperaturen unter 468°C ist die die β'-Phase stabil, bei der acht Kupferatome jeweils acht Zinkatome umgeben und dabei die Cäsiumchlorid-Struktur einnehmen. Oberhalb 468°C, in der β-Phase, verteilen sich die Atome statistisch auf Gitterplätze eines kubisch raumzentrierten Gitters.

Oberhalb von 50% Zink treten weitere Strukturen auf, die γ, δ und ε-Phasen. Ab einem Zinkgehalt von 97.25% ist die hexagonale Struktur des Zinks möglich.

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