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陶瓷材料的真密度測試方法
一 定義
真密度(true density),是指試樣的質(zhì)量和它的真體積之比。
二 設(shè)備和器具
試驗用設(shè)備和儀器如下:
a)分析天平:感量為0.0001g;
b)恒溫箱;
c)稱量瓶;
d)干燥器;
e)比重瓶:容量為25mL并帶有毛細(xì)管磨砂口玻璃塞;
f)真空裝置:真空度達(dá)0.1MPa;
g)煮沸裝置;
h)真密度分析儀:測試重復(fù)性為±0.01%,測試精度為±0.03%;
i)試驗篩:孔徑為0.154mm和0.063mm;
j)蒸餾水或去離子水;
三 試樣制備
試樣制備步驟如下:
a)取待測陶瓷材料200g,用四分法選取約50g,過孔徑為0.154mm試驗篩;
b)將試樣置于稱量瓶中,在105℃~110℃恒溫箱下烘干至恒重,置于干燥器內(nèi)冷卻備用。
四測試要求
1.以每組樣品一式兩份試樣進行平行測定,整個測定稱量過程中的計量精確到0.0001g。
2.各次稱量時的室溫相差不應(yīng)超過±5℃。
3.用煮沸法或真空脫氣法測定。
五 測試步驟
1.煮沸法
測試步驟如下:
a)將比重瓶和瓶塞洗刷干凈后,置于105℃-110℃恒溫箱中干燥至恒重,在室溫下稱得比重瓶質(zhì)量m;
b)將已除氣的蒸餾水(去離子水)注入比重瓶至頸高的1/2,插上瓶塞,將塞口溢出的蒸餾水(去離子水)用濾紙吸干,并迅速在分析天平上稱得注滿蒸餾水的比重瓶質(zhì)量m1;
c)倒掉蒸餾水(去離子水),重新干燥比重瓶;
d)將事先干燥備用的試樣約2g小心慢慢置于比重瓶內(nèi),插上瓶塞,稱得比重瓶及試樣的質(zhì)量m2;
e)將比重瓶傾斜,沿瓶壁緩慢地注入蒸餾水(去離子水),約到比重瓶的1/2,注入過程中旋轉(zhuǎn)比重瓶,以保證試樣完全潤濕;
f)用銅絲或棉線繞住瓶頸,懸掛在盛有鹽溶液(NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%一5%)的玻璃燒杯內(nèi),液面約浸得瓶高的1/3,待溶液沸騰后保持2h(注意勿使樣品外溢或鹽溶液濺入瓶內(nèi));
g)取出比重瓶,并將外表面洗凈,靜置,待比重瓶內(nèi)的水呈澄清狀態(tài),冷卻至室溫;
h)用已除氣的蒸餾水(去離子水)注入比重瓶至頸高的1/2,插上瓶塞,將塞口溢出的蒸餾水(去離子水)用濾紙吸干,并迅速在分析天平上稱得盛有試樣并注滿蒸餾水(去離子水)的比重瓶質(zhì)量m3;
i)根據(jù)公式(1)計算試樣真密度。
2.真空法
測試步驟如下:
a)將比重瓶和瓶塞洗刷干凈后,置于105℃-110℃恒溫箱中干燥至恒重,在室溫下稱得比重瓶質(zhì)量m;
b)將已除氣的蒸餾水(去離子水)注入比重瓶至頸高的1/2處,插上瓶塞,用濾紙小心擦干瓶口溢出的液體,并迅速在分析天平上稱得比重瓶連同介質(zhì)液的質(zhì)量m1;
c)倒掉蒸餾水(去離子水),重新干燥比重瓶;
d)將事先干燥備用的試樣約2g小心慢慢置于比重瓶內(nèi),插上瓶塞,稱得比重瓶及試樣的質(zhì)量m2;
e)沿比重瓶壁緩緩地注入介質(zhì)液,約到比重瓶的1/2;
f)將比重瓶置入真空裝置內(nèi),在不低于0.1MPa的真空度下脫氣,歷時lh;
g)取出比重瓶,按煮沸發(fā)h步驟稱得盛有試樣并注滿介質(zhì)的比重瓶質(zhì)量m3;
h)介質(zhì)液密度以蒸餾水密度見表1)為參照,用比重瓶法測定;
i)根據(jù)公式(1)計算試樣真密度。
蒸餾水密度與溫度對照表
六 測定結(jié)果計算
公式(1)
式中:
ρ:陶瓷材料的真密度,單位為克每立方厘米(g/cm3);
m2:比重瓶及試樣的質(zhì)量,單位為克(g);
m:比重瓶質(zhì)量,單位為克(g);
ρm:測試溫度下介質(zhì)液的密度,單位為克每立方厘米(g/cm3);
m1:比重瓶連同注滿介質(zhì)液的質(zhì)量,單位為克(g);
m3:盛有試樣并注滿介質(zhì)液的比重瓶質(zhì)量,單位為克(g)。
陶瓷材料真密度
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