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多孔固体密度测试原理及方法

时间:2012-08-24      阅读:2473

定义:测试仪是由精密电子天平、多孔固体密度的*软件、密度配件组合而成。依据阿基米得浮力法和置换法原理,配合煮沸水饱和法、真空含浸法、石蜡涂抹法,求得多孔固体的体密度、湿密度、外观多孔率、开放多孔率、密闭多孔率、吸水率等物性数据。

概述:多孔固体包括一个实体和许多毛孔的组合。毛孔基本上有二个形式,开放毛孔和密闭毛孔。开放的毛孔是洞充满着空气(或其它气体)。这些毛孔被发现存在固体材料各个结晶之间,即为在非结晶体形成结晶之间。开放的毛孔与外界流通,因液体可以流通开放的毛孔故又称为可饱和的毛孔。密闭的毛孔基本上和外界不相流通。
毛孔在许多材料的微结构是重要的元素,毛孔的数量、类型、形状、取向、尺寸和大小分布极大影响许多材料的物理特征。多孔固体在密度的测定上,依各类材料的不同,需求也不同。

密度测试细分为:体密度:是样品的质量和总体积的商数ρb = m/V b。 体密度是固体密度和存在毛孔密度平均。

B、开放多孔率:是开放毛孔体积与毛孔实体的总体积之比,以百分比表示:πo=Vo/Vb
C、闭合多孔率:是闭合毛孔体积与毛孔实体的总体积之比,以百分比表示πc=Vc/Vb
D、外观多孔率:所有开放和闭合的毛孔体积和材料总体积之比,以百分比表示πt=Vt/Vb
E、外观多孔是所有开放和闭合的孔隙总合:πt=πo+πc

测定密度的方法:

  真空抽取机

真空抽取机

[2]

 

  使用浮力方法执行毛孔固体密度的测定。

 

设备要求:

干燥炉:温度110 ±5℃

 

·仪器误差:0.01~0.001 g

 

·整组密度配件

 

·真空机抽取机附压力表

 

·误差幅度1℃的温度计

·饱和用液体:蒸馏水不与所有材料与水起反应
 

·干燥器。

 

样品的准备:

 

测试样品的形状、大小、数量依各行各业的标准所定义。

 

测步骤试:样品首先在干燥炉被烘干,直到它达到恒定的重量然后在干燥器中冷却到室温。使用称重仪器,测定样品在空气中的重量。m1

 

样品在定义的条件下拿出并且在真空中直到开放毛孔饱和,如测试规格所述充满饱和液体。饱和液体的温度必须被测定的。然后测定饱和样品于空气中的重量。余留在样品表面的液体在称重之前必须用一块潮湿海绵除去。称重的操作必须迅速进行,避免由于蒸发而重量损失。m3

 

使用流体静力的天平测定饱和样品的外观重量(或使用密度测定的设备)。样品在烧杯中必须*地浸没充满饱和流体求浮力。m2

 

饱和液体的密度ρfl必须测量或从定义的温度密度表取用。

 

演算如下:

 

体密度ρb g/cm3

 

ρb=(m1×ρfl)/(m3-m2)

 

开放多孔率πo的体积百分比:

 

πo=(m3-m1)×100/(m3-m2)

 

外观多孔率πt的体积百分比:

 

πt=(ρt-ρb)×100/ρt

因外观多孔率是开放和闭合多孔率的总和(πt =πo +πc)
 

闭合的多孔率πc的体积百分比:

 

πc=πt-πo

 

m1干燥样品的重量

 

m2饱和样品在液体中的外观重量

 

m3饱和样品在空气中的重量

 

ρt固体的真密度

 

ρfl流体的密度

 

ρb样品的体密度

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