太陽能合金密度:比較計算值與實際值

周日，2011年6月19日，Dr.Ron Lasky[流覽簡歷]

大家好：

我偶然寫一寫如何計算太陽能合金密度的文章，因為這個話題遠比我想像要有趣得多。最近，我想到如果把計算的密度與少數幾種合金的實際密度作比較，看看正確的公式多麼精確是一項有益的工作(正確公式的誤差見下表)。公式假定“完全混合”(即合金元素之間不產生內部反應)。我們調查的合金為錫-鉍-銀，錫-銀，錫和錫-鉍。

為計算密度，我從Indium Corporation獲取了少數幾種合金。我的學生Evan Zeitchik認為測定密度的好技術就是把合金加工成矩形平行六面體(見圖)，稱量，從尺寸計算出它的體積。結果符合正確的公式，誤差大約1-2%。有些人可能問，為什麼存在差異。原因是所有的合金都形成不同的相，有些形成金屬互化物。這些相與金屬互化物的密度一般不同於合金計算的密度。在以後的博客裏我會更多地敍述這項工作。

正確的密度公式有差異:

許多人錯誤地假設，如果您有x%錫和y%銀的合金，該合金的密度將是0.x*密度（錫）+0.y*密度（銀）。但是，該直觀的線性公式是不正確的，因為密度有兩個單位(品質與體積)。例如，一種理解正確公式(根據Indium Corporation工程師Bob Jarrett的提議)之偏差容易的方法認為96%錫，4%銀。

假設我有1克該合金，0.96克是錫，0.04克是銀。

錫的體積是0.96 g/7.31g/cc = 0.131327cc

銀的體積是0.04g/10.5g/cc = 0.00381cc

所以，1克該合金的體積是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 = 最終合金的密度

D1 = 金屬1的密度，x = 金屬1的品質分數

金屬2，3相同

該公式繼續研究3以上的金屬。

我創建了一份Excel表格，動計算密度。如果誰要一份，請發電子郵件給我：rlasky@indium.com

歡乎，
Dr. Ron

另外:

有趣的想法:整個歷史大約開採了165，000噸黃金。如果所有的黃金被堆成立方體，大約每邊有21米呢。 以$1550/oz計算，價值在$8.5萬億，遠低於美國政府近$15萬億美元的負債。哎呀!

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