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密度不同的金屬是怎麼做成合金的

發布時間:2024-10-31 11:35:24

㈠ 鋁合金是怎樣發明的

20世紀初,德國科學家維爾姆接受了一項任務,部隊要他尋找一種比鋼鐵輕但和鋼鐵一樣堅固的材料,來製造飛艇、飛機。

維爾姆認為密度比鋼鐵小的鋁最合適。「怎麼能讓鋁硬起來呢?」維爾姆想,「合金鋼那麼硬,能不能像煉合金鋼那樣煉出一種鋁合金呢?」

他按照這個思路進行實驗起來。他把不同的金屬摻入鋁中,可是都失敗了,但他毫不氣餒。

一天,他把少量的銅和鎂加入鋁中,用錘子一敲打,「哎,怎麼這次敲打不碎昵?是力不夠嗎?」他又用力一敲,「嗬!還真的敲不碎呢!」

實驗證明它的硬度是鋁的3倍!「怎麼來提高它的強度呢?」

他又把燒紅的鋁放在水中進行淬火,經過反復實驗,維爾姆終於找到了最佳的熱處理方法。

這樣,這種含有少量的銅和鎂的鋁合金,經過淬火,就成了比鋼鐵輕卻與鋼鐵一樣堅固的材料。

㈡ 合金的密度比組成它們金屬的密度大嗎

合金的組成很復雜,合金的密度比組成的純金屬密度會大,也會小,以下面銅合金為例:
銅的密度為8.96g/cm^3,鋅的密度為7.113g/cm^3,金的密度為19.32g/cm^3。
「鋅銅合金」通常說「銅鋅合金」,是黃銅的主體。顯然,在銅中加入鋅越多,合金的密度就越低於8.96g/cm^3。
密度為12.12g/cm^3的合金,如果您確知其中已含有銅,那就只能是銅與密度大於12.12g/cm^3的某種或某些重金屬的合金(當然,其中也可含有少量密度小的元素)。

銅金合金或金銅合金,市場有供應。現假設就是金銅合金,密度為12.12g/cm^3的金銅二元合金的成分質量百分比可計算如下。
設:銅的密度為ρ1,金的密度為ρ2;在1cm^3合金體積內,銅的體積為v1、質量為m1,金的體積為v2、質量為m2。
則有
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]
即該銅金合金中
含銅質量百分比為:Cu=m1/12.12=6.227/12.12≈51%
含金質量百分比為:Au=m2/12.12=5.893/12.12≈49%

如果不是銅金合金,那麼,其他重金屬還有很多,質量百分比也可以在很大范圍內變動,只根據合金密度無法判斷其組成,必須作化學定性、定量分析,或光譜定性、半定量分析。

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