新闻中心

Ron博士在他的博客里写道：有时连他自己都怀疑焊料合金密度计算器是不是在20年前写就的。因为他在网上被问到最多的问题就是合金密度的计算。图1就是Ron博士的合金密度计算公式，可能比想象中要复杂些，下面我们来听听Ron博士的解读。

图 1. 合金密度的公式

公式中的pa为合金密度，px为金属x 密度，py为金属y密度，x为金属x的质量分数，y为金属y的质量分数。有人对另一项计算也比较感兴趣：即计算合金中金属的质量分数。如下图2金属x的质量分数的计算公式，注意该计算仅适用于含两种金属的合金。

图2. 质量分数 x 的公式

图2中的方程需要知道合金的密度，确定密度的一个简单方法是采用湿法分析。Ron博士好朋友Phil Zarrow为此还专门制作了一段视频。Ron博士也在过去的一篇文章中解释过了这种分析的原理 。首先，需要对待测合金样品进行称重，假设样品重30克。然后，将样品浸没在水中称重（这就是“湿法”的由来）。假设水中称得重量是27克。毫无疑问，样品在水中的重量会减轻，因为水对其产生的浮力等于水体积的重量。将干重和湿重的差值除以水的密度（水的密度为1，所以很容易计算），就得到了合金的体积。现在已经知道合金的重量（质量）和体积，因此可以计算出合金的密度。在上面的例子中，密度为 30/(30-27)=10g/cc，这种方法需要一种用来测量合金重量的吊称。我们姑且称之为 “湿法分析I”。见图 3。

图3. 湿法分析I示意图

另一种分析方法（湿法分析 II）使用实验室内常见的电子称，通常用于实地测量金硅酸盐矿石中金的百分比。首先，仍是先称得30克合金样品，再将一烧杯水放在天平上归零。然后我们用绳子将样品浸没在水中。

我们在称上读数为3克。这也是排出的水的体积，与样品的体积相同。由于水的密度为1g/cc，则水的体积为3.0g/1g/cc=3.0cc。因此，我们样品的密度为30g/3.0cc=10.0g/cc。

Ron博士还做了一个Excel表格用于计算二元合金中金属的质量分数。假设在家里找一枚金/铜合金的旧戒指，想要计算里面金的含量，如图4所示。

图4. 金属质量分数计算器

这个电子表格是基于上述湿法分析I设置的。在单元格D3中，输入“Yes”，在E3中输入“30”，在F3中输入“27”。因为已知金属1是金，因此在单元格E6中输入“19.32”，在F6中输入铜的密度“8.92”，就可以在单元格G6中读取金的重量分数为0.2006，在H6中读取铜的重量分数为0.7994。如果使用湿法分析II，先在单元格D3中输入“No”，然后直接在 E9 中输入测得的密度，同样可以得到对应的重量分数。

如果您对博士的金属质量分数计算器感兴趣，欢迎您发送电子邮件至rlasky@indium.com，或在后台与我们留言。

Ronald Lasky

Ronald Lasky，铟泰公司高级技术专家。

他在IBM、Universal Instruments和Cookson Electronics的电子和光电封装领域拥有30多年的经验。他是工程认证考试的联合创始人，并参与多项全球电子组装行业标准的订立。