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密度不同的金属是怎么做成合金的

发布时间:2024-10-31 11:35:24

㈠ 铝合金是怎样发明的

20世纪初,德国科学家维尔姆接受了一项任务,部队要他寻找一种比钢铁轻但和钢铁一样坚固的材料,来制造飞艇、飞机。

维尔姆认为密度比钢铁小的铝最合适。“怎么能让铝硬起来呢?”维尔姆想,“合金钢那么硬,能不能像炼合金钢那样炼出一种铝合金呢?”

他按照这个思路进行实验起来。他把不同的金属掺入铝中,可是都失败了,但他毫不气馁。

一天,他把少量的铜和镁加入铝中,用锤子一敲打,“哎,怎么这次敲打不碎昵?是力不够吗?”他又用力一敲,“嗬!还真的敲不碎呢!”

实验证明它的硬度是铝的3倍!“怎么来提高它的强度呢?”

他又把烧红的铝放在水中进行淬火,经过反复实验,维尔姆终于找到了最佳的热处理方法。

这样,这种含有少量的铜和镁的铝合金,经过淬火,就成了比钢铁轻却与钢铁一样坚固的材料。

㈡ 合金的密度比组成它们金属的密度大吗

合金的组成很复杂,合金的密度比组成的纯金属密度会大,也会小,以下面铜合金为例:
铜的密度为8.96g/cm^3,锌的密度为7.113g/cm^3,金的密度为19.32g/cm^3。
“锌铜合金”通常说“铜锌合金”,是黄铜的主体。显然,在铜中加入锌越多,合金的密度就越低于8.96g/cm^3。
密度为12.12g/cm^3的合金,如果您确知其中已含有铜,那就只能是铜与密度大于12.12g/cm^3的某种或某些重金属的合金(当然,其中也可含有少量密度小的元素)。

铜金合金或金铜合金,市场有供应。现假设就是金铜合金,密度为12.12g/cm^3的金铜二元合金的成分质量百分比可计算如下。
设:铜的密度为ρ1,金的密度为ρ2;在1cm^3合金体积内,铜的体积为v1、质量为m1,金的体积为v2、质量为m2。
则有
v1+v2=1[cm^3]
m1+m2=12.12[g]
ρ1·v1+ρ2·v2=12.12[g]
ρ1·v1+ρ2·(1-v1)=12.12[g]
v1=(12.12-ρ2)/(ρ1-ρ2)=(12.12-19.32)/(8.96-19.32)=0.695[cm^3]
m1=ρ1·v1=8.96×0.695=6.227[g]
m2=12.12-m1=12.12-6.227=5.893[g]
即该铜金合金中
含铜质量百分比为:Cu=m1/12.12=6.227/12.12≈51%
含金质量百分比为:Au=m2/12.12=5.893/12.12≈49%

如果不是铜金合金,那么,其他重金属还有很多,质量百分比也可以在很大范围内变动,只根据合金密度无法判断其组成,必须作化学定性、定量分析,或光谱定性、半定量分析。

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