Calcul masse volumique alliage NiP

[motmot25]

Bonjour à tous, j'ai un petit soucis dans le calcul de la masse volumique d'un alliage NiP.

J'ai éffectué le calcul de 2 manières différentes mais mon résultat est différent, je ne comprends pas vraiment pourquoi. Si vous pouvez m'aider à savoir d'ou vient mon erreur, merci.

soit un alliage de NiP composé de 11% de P (donc 89 % de Ni),
soit rho la masse volumique:
rho(Ni)=8.9 g/cm³et rho(P)=1.82 g/cm³


Méthode1:
Supposons un dépot de masse m=100 g

Donc nous avons le volume du dépot:

V= 11/1.82 + 89/8.9 = 16.044 cm³ (pour m=100 g)
Soit donc 0.16044 cm³/g

Donc rho de l'alliage = 1/0.16044 = 6.25 g/cm³


Méthode2:
Supposons un dépot de volume V=100 cm³

Donc nous avons la masse du dépot:

m= 11*1.82 + 89*8.9 = 812.12 g (pour V=100 cm³)

Donc rho de l'alliage = 8.12 g/cm³


Alors la, je ne comprends pas!!!! Je devrais obtenir le même résultats, je vérifié et revérifié mes calculs et il n'y a pas d'erreur. Quel est le bon résultat, d'ou vient mon erreur?

Merci pour votre aide, Tchô
-----

[invite5e2d695b]

Que signifie un alliage composé à 11 % de P ?
Là est toute la question du problème :

A mon avis ça signifie : 11 % de la masse de l'alliage est du P donc il faut résonner sur les masse et donc utiliser la méthode 2

Dans la méthode 1 tu résonnes sur un volume. Or dans un alliage, le volume de la maille alliage est plus petit que la somme des volumes des mailles de chaque élément séparé. En résonnant ainsi tu sous estime la masse molaire car tu considère un volume plus grand pour une même masse.

Moi j'obterais donc pour la méthode 2 car tu raisonnes sur des pourcentages massique.

[motmot25]

Merci pour la réponse,

J'entends par 11% de P dans l'alliage, un alliage NiP composé de 11% de phosphore en masse.
En réalité, j'éffectue un dépôt électrochimique de NiP sur une pièce. Connaissant le taux de phosphore (11% en masse) dans le dépôt et la masse totale de dépôt, je suis donc en mesure de calculer l'èpaisseur déposée à l'aide bien sur de la masse volumique rho de l'alliage NiP. C'est cette dernière qu'il me faut déterminer pour pouvoir calculer mon épaisseur de dépôt théorique.

Donc si je comprends bien, la méthode 2 est correcte et pas la méthode 1. Néanmoins je résonne tout de même sur le volume dans le méthode 2, car je considère un volume de 1 cm³ pour éffectuer mon calcul.

Merci de m'éclairer la dessus.

[motmot25]

Bonjour,

désolé je relance un très vieux poste. Mais après quelques années, j'ai besoin de recalculer la masse volumique d'un alliage. Je connais le % massique des constituants ainsi que leur masse volumique et j'ai besoin de calculer la masse volumique de l'alliage formé.
selon dookie, la méthode 2 est bonne. Mais d'après tout ce que je lis, c'est la méthode 1 qui est juste, non? Quelqu’un pourrait-il m'aider svp?

Par exemple, j'ai un alliage de laiton (CuZn35) donc 65% de Cu et 35% de Zn (% massique)
Rho(Zn) = 7,134 g·cm-3 et Rho(Cu) = 8,96 g·cm-3

Rho(alliage) = 1/(0.65/8.96+0.35/7.134) = 8.22 g/cm3

Alors, aidez-moi, méthode 1 ou méthode 2. Je galère toujours la-dessus et je crois bien qu'à l'époque, j'avais opté pour la méthode 2 mais maintenant je m'aperçois que c'est finalement la méthode 1 qui est juste. Qui peut m'aider?

Merci d'avance,
Salutations

Motmot

[A voir en vidéo sur Futura]

[Resartus]

Aucune des deux méthodes n'est juste, car il n'y a pas de moyen simple de connaitre la densité d'un alliage à partir de celle de ses constituants.

La méthode 1 serait la bonne dans le cas où il n'y a pas alliage, mais cohabitation de cristaux ou de couches de chaque métal, de taille assez grande pour que les insertions d'un élément dans la maille d'un autre restent négligeables.
La méthode 2 sera la bonne si au contraire les atomes sont de tailles égales, et s'insérent aléatoirement dans une maille de dimension fixe (c'est le cas de Ag et Au : je ne sais pas ce qu'il en est pour Zn et Cu,mais j'en doute).
La vérité peut être totalement différente, et même pas comprise entre 1 et 2 : on connait des cas d'insertion où le volume est égal à celui d'un des constituants, donnant un alliage beaucoup plus dense que chacun des constituants initiaux, et des cas où l'alliage a une structure moins dense (par exemple structure tétraédrique pour l'aliiage vs structure Cubique Faces Centrées pour les constituants).

Le seul moyen de savoir, c'est de mesurer ou de se référer aux diagrammes de phases des corps en question
qui peuvent devenir extrêmement complexes, et dans ce cas se posera la question de savoir à quelle(s) phase(s) on a affaire...

[mach3]

plutôt que de faire un calcul impossible en l'état (car nécessite en fait la connaissance de la structure cristalline et donc de la diffraction des rayons X pour donner un résultat correct), pourquoi ne pas chercher la densité de cet alliage dans la bibliographie? j'ai trouvé ça par exemple :

http://www.micro-ace.co.jp/english/tec-i/tec-i7.htm

ça ne donne qu'une fourchette de densité pour les alliages allant de 6 à 12% en phosphore mais il doit y avoir encore mieux.

m@ch3

[motmot25]

Bonjour,

Merci pour vos réponses. Ok et après de nombreuses tentatives de calcul, effectivement c'est impossible à calculer. Donc méthode 1 ou 2, même combat, pas plus juste l'une que l'autre.
Pour obtenir ma masse volumique, je dois donc mesurer le volume de mon alliage ainsi que sa masse.
Pour un dépôt (style NiP), il suffit que je connaisse la masse, la surface et l'épaisseur et j'ai tout ce qu'il me faut pour calculer ma masse volumique!

Encore merci,
Salutations