Le calcul extrêmement précis de la densité d'un alliage s'avère difficile
Les amis,
Ken a écrit :
Docteur Ron, merci pour votre message très utile. J'obtiens près de (-1,1 %) avec vos formules pour l'alliage sur lequel je travaille. Je pense que le coefficient de remplissage du réseau cristallin pour certains des éléments individuels bouscule le résultat, car il est différent de celui de l'alliage. J'ai essayé d'en tenir compte, mais j'obtiens une erreur sur le côté opposé (+1,6 %) de la valeur réelle. Votre formule serait-elle plus précise si on prenait en considération les coefficients de remplissage des éléments simples et du réseau cristallin ?
Le calcul de l'alliage de brasage suppose que les métaux se mélangent sans interaction, autant que des liquides miscibles de densités différentes le feraient. Il y a de nombreux phénomènes qui pourraient provoquer des erreurs, ils comprennent :
1. Les métaux peuvent provenir de systèmes cristallins différents.Le plomb, l'argent et le cuivre sont à face cubique centrée, tandis que l'étain, le métal de base pour la plupart des soudures, est un système tétragonal.
2. Certains métaux forment des composés intermétalliques avec l'étain, comme le cuivre et l'argent. Ces composés intermétalliques ont des densités différentes de celles des métaux initiaux ou l'alliage résultant.
3. Les limites de grains peuvent laisser un peu d'espace vide (probablement faible).
Donc je pense que la précision de Ken de 1 % est très bonne. La plus grande erreur qu'on puisse faire est toutefois la plus commune ...... supposer que la densité est simplement obtenue comme la somme des fractions massiques des métaux fois les densités des métaux. Pour beaucoup, cela semble logique, mais c'est faux.
Mon article initial sur la façon d'obtenir la formule pour la densité d'un alliage de brasage figure ci-dessous.
Merci,
Dr. Ron
Les amis,
Je continue à m'intéresser grandement au calculateur de la densité d'un alliage de brasage que j'ai développé il y a quelques années. Il est maintenant disponible en ligne à l'adresse : http://www.indium.com/densityCalc/. Il suppose l'absence d'interactions chimiques entre les métaux et l'absence de formation d'espaces interstitiels. Il fonctionne bien pour les alliages de brasage.
Beaucoup de gens ont une idée erronée de la façon d'effectuer ce calcul. L'idée fausse la plus courante consiste à multiplier le pourcentage en poids de chaque alliage par sa densité et de les ajouter. La formulation correcte figure ci-dessous :
Nous voulons trouver la densité d'un alliage composé de 3 métaux. Supposons que la masse de l'alliage est M. Le métal A a une masse ma et une densité da, le métal B a une masse mb et une densité db et le métal C a une mc de masse et une densité dc .Le volume total V des 3 métaux est va + vb + vc. Or, puisque v = m/d, le volume total peut être exprimé par :
1) V = ma/da + mb/db +mc/dc. La densité de l'alliage résultant est D = M/V, comme 1/D = V/M, alors :
2) 1/D = V/M = (ma/M)/da + (mb/M)/db +(mc/M)/dcComme ma/M est la fraction de masse de a, que nous appellerons Xa, et de même Xb et Xc pour les métaux B et C.
L'équation 2 devient alors :
1/D = Xa/da + Xb/db +Xc/dc, c'est notre solution.
Ce principe peut être appliqué à des alliages de plus de 3 métaux.
L'illustration vient de : http://wps.prenhall.com/wps/media/objects/602/616516/Media_Assets/Chapter10/Text_Images/FG10_23.JPG
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