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真密度(Gas Pycnometer Helium True Density)定義和測試方式的詳解

時(shí)間:2023-09-13瀏覽數:236

真密度也叫做真實(shí)密度、骨架密度:指材料在絕對密實(shí)狀態(tài)下,單位“固體物質(zhì)的實(shí)際體積(不包括內部空隙,即不包
含開(kāi)孔和閉孔以及顆粒間空隙)”的質(zhì)量。
公式如右:ρz=m/Vz
公式中: ρz—— 材料的真實(shí)密度,kg/ m3 或 g/cm3;
??? m—— 材料的質(zhì)量(干燥至恒重),kg或g;
??? Vz—— 材料去除開(kāi)孔、閉孔及體積,㎡或cm3。
目前我國現有國家標準和行業(yè)標準中如:GB/T533-A 、GB/T1033.1、GB/T6155、GB/T23561、YB/T5300、JB/T7984.3、GB/T
1713、GB/T8929、GB/T1713、GB/T208、GB/T5071、QB/T1010、GB/T9966、GB/T18856 、GB/T24203、GB/T8330、SL-237等標準
均采用密度瓶(比重瓶)法。在采用這種方法時(shí),材料磨得越細,材料的孔就會(huì )測得的密實(shí)體積數值就越精確。在應用密度瓶
法測定有孔隙材料(如磚、石等)的密度時(shí),會(huì )把材料磨成細粉,根據材料的不同,一般需要磨細至80目-200目左右,干燥后
用李氏瓶測定其絕對密實(shí)體積。
使用密度瓶法測試材料的真密度存在一些影響測試結果的問(wèn)題,如:
1、不同的樣品需要采用不同的浸潤液體,以防止溶解、與材料起反應等問(wèn)題;對無(wú)機粉體一般多選用有機溶劑、對水會(huì )引起反
應的材料如水泥則可用煤油或二甲苯等有機液體介質(zhì)等;
2、浸潤液體要能夠容易潤濕材料內部孔隙的表面,如果選取的潤濕液不恰當,會(huì )產(chǎn)生不易浸潤表面的情況,影響測試結果;
ENGLISH
3、測試粉末狀材料時(shí),當粉末完全浸入液體中,必須完全排除其氣泡,才能確定其所排除的體積,此時(shí)需要采用煮沸來(lái)排除其
氣泡,并要使用恒溫水浴排除溫度影響,操作起來(lái)做不到簡(jiǎn)單易行,易出紕漏,且計算過(guò)程易受到操作誤差的影響;
4、由于操作步驟多,涉及的問(wèn)題節點(diǎn)多,不同操作者的操作熟練程度不同和手法不同,會(huì )直接影響實(shí)驗結果的準確性;
由于密度瓶法存在上述缺陷,一種試驗結果更精確、設備更穩定、更簡(jiǎn)單易操作的替代分析儀-----采用“氣體置換法”的
真密度分析儀應運而生(金埃譜科技的3站式真密度測定儀G-DenPyc 2900被國內公認為測試結果最可靠的設備)。這種分析儀
采用氦氣代替浸潤液,利用氦氣是小分子直徑惰性氣體,具有易擴散、滲透性好、穩定性好的特點(diǎn),迅速深入到材料的內部孔
隙中,對常規方法無(wú)法測量的材料孔隙和不規則表面凹陷等均可迅速填充,測量出的樣品體積與密度瓶法比較,會(huì )更加接近樣
品的真實(shí)體積,從而使得樣品的真密度值更加貼近真實(shí)值。另外采用氦氣“氣體置換法”的真密度分析儀不會(huì )發(fā)生與材料反應
的問(wèn)題,不會(huì )對設備造成腐蝕,使用過(guò)程中安全系數高,且樣品不會(huì )被污染可以直接回收,有利于貴重樣品測試后的回收。采
用這種方法的儀器操作更加簡(jiǎn)單,測試時(shí)間更短,測試結果準確,重復性更好。
真密度是一個(gè)絕對概念,但在實(shí)踐中,真密度值的準確性與測量方法、手段、儀器設備等有關(guān)。由于絕大多數材料中會(huì )含
有開(kāi)孔和閉孔,一般要對材料進(jìn)行破碎,其目的是為了盡可能減少孔隙對實(shí)驗結果的影響,使測試出的真密度值盡可能的貼近
真實(shí)值。但這也不是絕對的,以煅后焦作為原料生產(chǎn)鋁用炭素為例:煅后焦生產(chǎn)完后進(jìn)入炭素生產(chǎn)工序時(shí),如果該工序需要使
用煅后焦細粉,那么在煅后焦生產(chǎn)后的真密度測試中,也要對煅后焦進(jìn)行研磨;但如果炭素生產(chǎn)工序直接使用塊狀煅后焦而不
需要研磨的,則在煅后焦生產(chǎn)后的真密度測試中,只需要對塊狀煅后焦進(jìn)行測試而不要再加以研磨??傊?,真密度測試與實(shí)際
生產(chǎn)需求要相結合,符合上下游生產(chǎn)需要,統一測試方法和標準。

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