Eine äußerst präzise Berechnung der Legierungsdichte ist schwierig
Leute,
Ken schreibt:
Dr. Ron, vielen Dank für Ihren hilfreichen Beitrag.Ich erhalte fast (-1,1 %) mit Ihren Formeln für eine Legierung, an der ich arbeite.Ich denke, dass der Verdichtungsfaktor der Kristallgitter für einige der Einzelelemente das Ergebnis wertlos macht, da es sich von der Legierung unterscheidet.Ich habe versucht, dies zu berücksichtigen, aber ich erhalte eine Fehlermeldung auf der gegenüberliegenden Seite (+1,6 %) der tatsächlichen.Irgendeine Idee wie Ihre Formel präzisiert werden kann, indem die Verdichtungsfaktoren für Element- und Legierungskristallgitter berücksichtigt werden?
Die Lotlegierungsberechnung geht davon aus, dass sich die Metalle ohne Interaktion mischen, so wie mischbare Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichten es würden.Es gibt zahlreiche Phänomene, die zu Fehlern führen können, dazu gehören:
1. Metalle kommen aus verschiedenen Kristallsystemen.Blei, Silber und Kupfer sind kubisch-flächenzentriert, während Zinn, das unedle Metall für die meisten Lote, ein tetragonales System hat.
2. Einige Metalle bilden Intermetalle mit Zinn, wie Kupfer und Silber.Diese Intermetalle haben unterschiedlichere Dichten als die Metalle oder die daraus resultierenden Legierungen.
3. Korngrenzen können einen (vermutlich kleinen) leeren Raum hinterlassen.
Daher denke ich, dass Kens 1 %-ige Genauigkeit sehr gut ist.Der größte Fehler, den man machen kann, ist der häufigste......die Annahme, dass die Dichte nur die Summe der Metallmassenanteile mal der Metalldichten ist.Für viele scheint das logisch zu sein, aber es ist falsch.
Mein ursprünglicher Beitrag zur Ableitung der Formel für die Dichte der Lotlegierung steht unten.
Danke,
Dr. Ron
Leute,
Ich erhalte weiterhin viel Interesse für den Rechner zur Lotlegierungsdichte, den ich bereits vor einigen Jahren entwickelt habe. Er ist jetzt online unter http://www.indium.com/densityCalc/.
Er nimmt keine chemische Wechselwirkung zwischen den Metallen und keine Bildung von Interstitial an. Er funktioniert gut für Lotlegierungen.
Viele Menschen haben eine falsche Vorstellung davon, wie diese Berechnung durchzuführen ist. Das häufig falsche Konzept ist, den % durch das Gewicht jeder Legierung mal ihrer Dichte zu multiplizieren und zu summieren. Die korrekte Ableitung steht unten:
Wir suchen die Dichte einer Legierung aus 3 Metallen. Nehmen Sie an, dass die Masse der Legierung M ist. Metall hat eine Masse ma und eine Dichte da, Metall B hat eine Masse mb und eine Dichte db und Metall C hat eine Masse m c und einer Dichte dc. Das Volumen V der 3 Metalle ist va + vb+ vc, aber da v = m/d ist, kann das Gesamtvolumen ausgedrückt werden:
(1) V = ma/da + mb/db +mc/dc. Die Dichte der entstehenden Legierung ist D = M/V, also 1/D = V/m, also:
(2) 1/D = V/M = (ma/M)/da + (mb/M)/db +(mc/M)/dc
Jetzt ist ma/M der Massenbruchteil einer, nennen wir es Xa, und ebenso Xb und Xc für die Metalle B und C.
Gleichung 2 wird dann:
1/D = Xa/da + Xb/db +Xc/d, ist unsere Lösung.
Dieses Prinzip gilt für Legierungen mit mehr als drei Metallen.
Das Bild stammt aus : http://wps.prenhall.com/wps/media/objects/602/616516/Media_Assets/Chapter10/Text_Images/FG10_23.JPG
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