朋友們
難道幾乎 20 年前，我開發了 焊料合金密度計算機?我收到關於這個主題的請求比任何其他主題都多。令大部分人感到驚訝的是，合金密度的計算公式如下圖 1 所示：
圖 1.合金的密度公式。
其中ra為合金密度，rx為 金屬 x 密度，ry為 金屬 y 密度，x 為金屬 x 的質量分數，y 為金屬 y 的質量分數。
也有一些人對另一個方向感興趣：即計算合金中金屬的質量分數。此計算只能針對有兩種金屬的合金進行。金屬 x 的質量分數公式如下圖 2 所示：
圖 2.質量分數 x 的計算公式。
圖 2 中的方程式需要知道合金的密度。確定密度的簡單方法是使用濕金技術。我的好朋友 Phil Zarrow 在幾年前製作的 影片中討論過這項技術。
我在過去的一篇文章中解釋了這項技術的原理。基本上，我們先稱量黃金合金的樣品，比方說它的重量是 30 克。然後再稱量懸浮在水中的樣品（因此稱為「濕金」）。濕金的重量可能是 27 克。樣品在水中的重量會減輕，因為水會以浮力將它推上來，浮力等於所移動的水體積的重量。將乾重和濕重的差除以水的密度（密度為 1，所以很容易計算），就得到合金的體積。由於合金的重量（質量）和體積現在都已經知道，因此可以計算出合金的密度。在上面的案例中，密度是 30/(30-27) = 10 g/cc。這個方法需要用到量度魚重量的吊秤。請參閱圖 3。
圖 3.濕金技術。
這種方法的變體（濕金技術 II）使用實驗室類型的秤。第二種方法通常用於現場測量金矽酸鹽礦石中金的百分比。因此，在測量出 30 克的樣品重量後，我們會在秤上放一燒杯的水，然後將秤歸零。然後，我們用繩子將樣品懸浮在水中。當樣品浸入水中時，天平上的讀數為 3 克。這就是水的體積，與樣品的體積相同。由於水的密度是 1 g/cc，所以水的體積是 3.0 g/1g/cc = 3.0 cc。因此，我們樣品的密度是 30 g/3.0 cc = 10.0 g/cc。
我開發了一個Excel®(沒有Excel® 我該怎麼辦？) 電子表格來計算二元合金中金屬的質量分數。假設我們的合金是首飾廢金 (金/銅)。請參閱圖 4。
圖 4.金屬質量分數計算機
電子表格設定為濕金處理技術 I。在單元格 D3 中輸入 「是」，在單元格 E3 中輸入 "30「，在單元格 F3 中輸入 」27"。金屬 1 是金，因此在 E6 單元格中輸入「19.32」，在 F6 單元格中輸入「8.92」表示銅的密度。在儲存格 G6 中讀取金的重量分數為 0.2006，在儲存格 H6 中讀取銅的重量分數為 0.7994。
如果使用濕金處理技術 II，請在單元格 D3 中輸入 「否」，然後在單元格 E9 中輸入密度。
如果您對此金屬質量分數計算器的副本感興趣，請發送電子郵件至 [email protected]。
乾杯
羅恩博士
