多孔固體密度測試儀

摘要:
    測試儀是由.電子天平、多孔固體密度的精巧軟件、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。細分為：
A、 體密度：是樣品的質量和總體積的商數
　　　ρb = m/Vb。 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：
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 ℃
•稱重儀器誤差：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
    樣品在準確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。飽和液體的溫度務必被測定的。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務必用一塊潮濕海綿除去。稱重的操作務必迅速進行，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)。樣品在燒杯中務必完全地浸沒充滿飽和流體求浮力。m2
飽和液體的密度ρfl務必測量或從定義的溫度密度表取用。
體密度ρb g/cm3被計算如下：
ρb＝(m1×ρfl)/(m3－m2)
 

開放多孔率πo的體積百分比被計算如下：
πo＝(m3－m1)×100/(m3－m2)
 

外觀多孔率πt被計算如下：
πt＝(ρt－ρb)×100/ρt
 

外觀多孔率是開放和閉合多孔率的總和(πt =πo +πc)，因而閉合的多孔率πc
如下：
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