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      多孔固體密度測試原理及方法

      更新時間:2012-08-24   點擊次數:2593次

      定義:測試儀是由精密電子天平、多孔固體密度的*軟件、密度配件組合而成。依據阿基米得浮力法和置換法原理,配合煮沸水飽和法、真空含浸法、石蠟涂抹法,求得多孔固體的體密度、濕密度、外觀多孔率、開放多孔率、密閉多孔率、吸水率等物性數據。

      概述:多孔固體包括一個實體和許多毛孔的組合。毛孔基本上有二個形式,開放毛孔和密閉毛孔。開放的毛孔是洞充滿著空氣(或其它氣體)。這些毛孔被發現存在固體材料各個結晶之間,即為在非結晶體形成結晶之間。開放的毛孔與外界流通,因液體可以流通開放的毛孔故又稱為可飽和的毛孔。密閉的毛孔基本上和外界不相流通。
      毛孔在許多材料的微結構是重要的元素,毛孔的數量、類型、形狀、取向、尺寸和大小分布極大影響許多材料的物理特征。多孔固體在密度的測定上,依各類材料的不同,需求也不同。

      密度測試細分為:體密度:是樣品的質量和總體積的商數ρb = m/V b。 體密度是固體密度和存在毛孔密度平均。

      B、開放多孔率:是開放毛孔體積與毛孔實體的總體積之比,以百分比表示:πo=Vo/Vb
      C、閉合多孔率:是閉合毛孔體積與毛孔實體的總體積之比,以百分比表示πc=Vc/Vb
      D、外觀多孔率:所有開放和閉合的毛孔體積和材料總體積之比,以百分比表示πt=Vt/Vb
      E、外觀多孔是所有開放和閉合的孔隙總合:πt=πo+πc

      測定密度的方法:

        真空抽取機

      真空抽取機

      [2]

       

        使用浮力方法執行毛孔固體密度的測定。

       

      設備要求:

      干燥爐:溫度110 ±5℃

       

      ·儀器誤差:0.01~0.001 g

       

      ·整組密度配件

       

      ·真空機抽取機附壓力表

       

      ·誤差幅度1℃的溫度計

      ·飽和用液體:蒸餾水不與所有材料與水起反應
       

      ·干燥器。

       

      樣品的準備:

       

      測試樣品的形狀、大小、數量依各行各業的標準所定義。

       

      測步驟試:樣品首先在干燥爐被烘干,直到它達到恒定的重量然后在干燥器中冷卻到室溫。使用稱重儀器,測定樣品在空氣中的重量。m1

       

      樣品在定義的條件下拿出并且在真空中直到開放毛孔飽和,如測試規格所述充滿飽和液體。飽和液體的溫度必須被測定的。然后測定飽和樣品于空氣中的重量。余留在樣品表面的液體在稱重之前必須用一塊潮濕海綿除去。稱重的操作必須迅速進行,避免由于蒸發而重量損失。m3

       

      使用流體靜力的天平測定飽和樣品的外觀重量(或使用密度測定的設備)。樣品在燒杯中必須*地浸沒充滿飽和流體求浮力。m2

       

      飽和液體的密度ρfl必須測量或從定義的溫度密度表取用。

       

      演算如下:

       

      體密度ρb g/cm3

       

      ρb=(m1×ρfl)/(m3-m2)

       

      開放多孔率πo的體積百分比:

       

      πo=(m3-m1)×100/(m3-m2)

       

      外觀多孔率πt的體積百分比:

       

      πt=(ρt-ρb)×100/ρt

      因外觀多孔率是開放和閉合多孔率的總和(πt =πo +πc)
       

      閉合的多孔率πc的體積百分比:

       

      πc=πt-πo

       

      m1干燥樣品的重量

       

      m2飽和樣品在液體中的外觀重量

       

      m3飽和樣品在空氣中的重量

       

      ρt固體的真密度

       

      ρfl流體的密度

       

      ρb樣品的體密度