太阳能合金密度: 比较计算值与实际值

周日，2011年6月19日，Dr. Ron Lasky[浏览简历]

大家好：

我偶然写一写如何计算太阳能合金密度的文章，因为这个话题远比我想象要有趣得多。最近，我想到如果把计算的密度与少数几种合金的实际密度作比较，看看正确的公式多么精确是一项有益的工作(正确公式的误差见下表)。公式假定“完全混合”(即合金元素之间不产生内部反应)。我们调查的合金为锡-铋-银，锡-银，锡和锡-铋。

为计算密度，我从Indium Corporation获取了少数几种合金。我的学生Evan Zeitchik认为测定密度的好技术就是把合金加工成矩形平行六面体(见图)，称量，从尺寸计算出它的体积。结果符合正确的公式，误差大约1-2%。有些人可能问，为什么存在差异。原因是所有的合金都形成不同的相，有些形成金属互化物。这些相与金属互化物的密度一般不同于合金计算的密度。在以后的博客里我会更多地叙述这项工作。

正确的密度公式有差异:

许多人错误地假设，如果您有x%锡和y%银的合金，该合金的密度将是0.x*密度（锡）+0.y*密度（银）。但是，该直观的线性公式是不正确的，因为密度有两个单位(质量与体积)。例如，一种理解正确公式(根据Indium Corporation工程师Bob Jarrett的提议)之偏差容易的方法认为96%锡，4%银。

假设我有1克该合金，0.96克是锡，0.04克是银。

锡的体积是0.96 g/7.31g/cc = 0.131327cc

银的体积是0.04g/10.5g/cc = 0.00381cc

所以，1克该合金的体积是0.131327 + 0.00381 cc = 0.135137 cc

因此，它的密度是1g/0.135137cc = 7.39989g/cc

所以，公式如下:

1/Da = x/D1 + y/D2 + z/D3

Da = 最终合金的密度

D1 = 金属1的密度，x = 金属1的质量分数

金属2，3相同

该公式继续研究3以上的金属。

我创建了一份Excel表格，动计算密度。如果谁要一份，请发电子邮件给我：rlasky@indium.com

欢乎，
Dr. Ron

另外: 

 有趣的想法: 整个历史大约开采了 165，000吨黄金。如果所有的黄金被堆成立方体，大约每边有21米呢。以$1550/oz计算，价值在$8.5万亿，远低于美国政府近$15万亿美元的负债。哎呀!

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