气孔率和密度-2016

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气孔率

气孔率

本标准适用于测定真气孔率小于45%的致密定形耐火制品的显气孔率、

吸水率、体积密度。

1 定义

─────┬───┬────────────────────────┬───名称│符号│定义│单位─────┼───┼────────────────────────┼───总体积│Vb │多孔体中固体材料、开口气孔及闭口气孔的体积总和│cm[3] ─────┼───┼────────────────────────┼───

体积密度│Db │多孔体材料的质量与其总体积之比值│g/cm[3]

─────┼───┼────────────────────────┼───

真密度│Dt │多孔体材料的质量与其真体积之比值│g/cm[3]

─────┼───┼────────────────────────┼───真体积│Vt │多孔体中固体材料的体积│cm[3] ─────┼───┼────────────────────────┼───开口气孔│- │浸渍时能被液体填充的气孔│- ─────┼───┼────────────────────────┼───闭口气孔│- │浸渍时不能被液体填充的气孔│- ─────┼───┼────────────────────────┼───显气孔率│Pa │多孔体中所有开口气孔的体积与其总体积之比值│%─────┼───┼────────────────────────┼───吸水率│Wa │多孔体中所有开口气孔所吸收的水的质量与其干燥│%

││材料的质量之比值│

─────┼───┼────────────────────────┼───闭口气孔率│Pc │多孔体中所有闭口气孔的体积与其总体积之比值│%─────┼───┼────────────────────────┼───真气孔率│Pt │显气孔率与闭口气孔率的总和│%─────┴───┴────────────────────────┴───

气孔率、体积密度

气孔率、体积密度

气孔率、体积密度

气孔率和体积密度是两种重要的材料特性,对于材料的性能和使用有着重要的影响。

气孔率是指材料中气孔体积所占的比例。在耐火材料中,气孔率是一项重要的技术指标,它反映了材料内部气孔的多少和大小。气孔率高的材料,其致密度和强度较低,而气孔率低的材料则具有较高的致密度和强度。

体积密度是指单位体积的材料的质量,通常以克/立方厘米或克/立方分米为单位。对于一些高密度的材料,如陶瓷、玻璃等,体积密度是衡量其质量水平的重要指标之一。在工程应用中,根据不同的使用环境和要求,选择具有适当体积密度的材料可以保证产品的质量和使用性能。

气孔率和体积密度对于材料的性能和使用有着重要的影响。例如,在保温材料中,气孔率高的材料具有较好的保温效果,因为空气是良好的隔热材料。而在耐火材料中,气孔率高的材料则具有较低的耐火性能,因为高温下气孔会助长火势的蔓延。此外,体积密度也直接影响着材料的强度、耐磨性等性能。

因此,在选择和使用材料时,需要根据不同的使用环境和要求,综合考虑气孔率和体积密度等特性指标,以选择合适的材料并保证产品的质量和使用性能。

陶粒的体积密度以及气孔率

陶粒的体积密度以及气孔率

孔率
m3 3.53 5.29 5.79 6.77 4.76 4.9 5.46 5.34 4.47 体积密度 气孔率 2.21 0.24 2.12 0.26 2.09 0.27 2.06 0.27 2.12 0.26 2.14 0.27 2 0.29 2.01 0.28 2.14 0.27
陶粒ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ体积密度以及气孔率
烧结组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 m1 3.58 4.55 5.53 5.2 4.25 4.51 2.55 4.97 4.18 m2 2.32 2.98 3.59 3.39 2.66 3.28 1.66 3.22 2.75 m3 4 5.14 6.24 5.91 4.68 5.05 2.95 5.67 4.72 m1 体积密度 气孔率 微波组 2.13 0.25 1 2.1 0.27 2 2.08 0.26 3 2.06 0.28 4 2.1 0.21 5 2.03 0.3 6 1.97 0.31 7 2.02 0.28 8 2.12 0.27 9 m2 3.18 4.71 5.12 5.98 4.24 4.36 4.78 4.67 3.97 2.09 3.07 3.34 3.87 2.76 2.87 3.08 3.08 2.62

陶瓷国标和ISO标准

陶瓷国标和ISO标准

No 名称

国标编号第1部分

抽样和接收条件GB/T 3810.1-2016第2部分

尺寸和表面质量的检验GB/T 3810.2-2016第3部分

吸水率、显气孔率、表观相对GB/T 3810.3-2016第4部分

断裂模数和破坏强度的测定GB/T 3810.4-2016第5部分

用恢复系数确定砖的抗冲击性GB/T 3810.5-2016第6部分

无釉砖耐磨深度的测定GB/T 3810.6-2016第7部分

有釉砖表面耐磨性的测定GB/T 3810.7-2016第8部分线性热膨胀的测定GB/T 3810.8-2016第9部分

抗热震性的测定GB/T 3810.9-2016第10部分

湿膨胀的测定GB/T 3810.10-2016第11部分

有釉砖抗釉裂性的测定GB/T 3810.11-2016第12部分

抗冻性的测定GB/T 3810.12-2016第13部分

耐化学腐蚀性的测定GB/T 3810.13-2016第14部分

耐污染性的测定GB/T 3810.14-2016第15部分

有釉砖铅和镉溶出量的测定GB/T 3810.15-2016第16部分

小色差的测定GB/T 3810.16-20162陶瓷砖-

-GB/T 4100-2015建筑材料放射性核素限量GB 6566-2010

部分陶瓷砖试验方法1

引用ISO标准号内容差异

ISO 10545-1:2014增加了规范性引用文件,增加了对光泽度的抽样和接收条件,增加了对边长不小于600mm ISO 10545-2:1995增加了术语和定义,交换了6.1.2和6.1.3的中心弯曲度与边弯曲度的定义,增加了“抛痕ISO 10545-3:1995名称修改

混凝土的气孔率分析

混凝土的气孔率分析

混凝土的气孔率分析

混凝土是建筑工程中常用的一种材料,其性能很大程度上取决于气孔

率的大小和分布。因此,对混凝土的气孔率进行分析是非常重要的。

本文将从混凝土的气孔率的定义、分类以及分析方法等方面进行详细

的介绍。

一、气孔率的定义

混凝土的气孔率是指混凝土中气体体积与混凝土总体积之比。一般情

况下,混凝土的气孔率应该越小越好,因为气孔会导致混凝土的强度

和耐久性下降。通常情况下,混凝土的气孔率应该控制在5%以下。

二、气孔的分类

1.依据气孔的形态:气孔可以分为3种类型,即孔隙、裂缝和毛细孔。孔隙是一种从混凝土中取出的空气泡,其形态呈球形或椭圆形,大小

一般在0.1-10毫米之间。裂缝是混凝土中的一种裂缝,与孔隙不同的是,其形态呈线状或带状。毛细孔是混凝土中的一种细小的孔隙,其

直径一般小于0.1毫米。

2.依据气孔的来源:气孔可以分为3种来源,即空气孔、水泡和化学

反应产生的气孔。空气孔是混凝土中的气泡,一般由混凝土中的空气

或混凝土与外界空气接触产生。水泡是混凝土中的水分所形成的气泡。化学反应产生的气孔则是指在混凝土中发生化学反应时所产生的气泡。

三、气孔率的分析方法

1.密度法:密度法是一种常见的测定混凝土气孔率的方法。此方法需要测量混凝土的干重、湿重以及浸泡后的重量,然后通过计算来确定混

凝土的气孔率。

2.压汞法:压汞法是一种非常精确的测定混凝土气孔率的方法。此方法需要使用压汞仪,将混凝土样品置于压汞仪中进行测量。通过测量混

凝土样品在不同压力下的汞渗透量来计算混凝土的气孔率。

3.图像处理法:图像处理法是一种比较新颖的测定混凝土气孔率的方法。此方法需要使用光学显微镜或扫描电子显微镜等设备,对混凝土样品

气孔率和密度-2016

气孔率和密度-2016

陶瓷材料密度、吸水率及气孔率的测定

一、实验原理

在无机非金属材料中,有的材料内部是有气孔的,这些气孔对材料的性能和质量有重要的影响。材料的体积密度是材料最基本的属性之一,是进行其他许多物性测试(如颗粒粒径测试)的基础数据。材料的吸水率、气孔率是材料结构特征的标志。在材料研究中,吸水率、气孔率的测定是对制品质量进行检定的最常用的方法之一。

材料吸水率、气孔率的测定都是基于密度的测定,而密度的测定则基于阿基米德原理。由阿基米德定律可知,浸在液体中的任何物体都要受到浮力(即液体的静压力)的作用,浮力的大小等于该物体排开液体的重量。重量是一种重力的值,但在使用根据杠杆原理设计制造的天平进行衡量时、对物体重量的测定巳归结为对其质量的测定。因此,阿基米德定律可用下式表示:

L VD m m =-21 (1) 式中 1m ——在空气中称量物体时所得物体的质量; 2m ——在液体中称量物体时所得物体的质量; V ——物体的体积; L D ——液体的密度。

物体的体积就可以通过将物体浸于已知密度的液体中,通过测定其质量的方法来求得。由于浸于浸液中的物体受到液体静压力的作用,所以这种方法称之为“液体静力衡量法”。

在工程测量中,往往忽略空气浮力的影响,在此前提下进一步推导可得用称量法测定物体密度时的原理公式 2

11m m D m D L

-=

(2)

这样,只要测出有关量并代入上式,就可计算出待测物体在温度t ℃时的密度。

材料的密度,可以分为真密度、体积密度等。

体积密度指不含游离水材料的质量与材料的总体积(包括材料的实体积和全部孔隙所占的体积)之比。

陶瓷气孔率,体积密度测试

陶瓷气孔率,体积密度测试

陶瓷气孔率,体积密度测试

陶瓷气孔率和体积密度测试文档

一、引言陶瓷作为一种重要的材料,在日常生活中得到了广泛应用。它具有优良的耐磨、耐高温、抗腐蚀等特性,被广泛应用于建筑、电子、化工等领域。陶瓷的性能主要取决于其气孔率和体积密度。因此,对陶瓷的气孔率和体积密度进行准确测量尤为重要。

二、陶瓷气孔率测试方法 1.莫尔比瑞达法(Archimedes法)这是一种常用的测量物体密度的方法,也可用于测量陶瓷的体积密度。该方法基于浸水原理,通过测量被测陶瓷的体积和重量,以计算得到陶瓷的体积密度。然后,根据陶瓷的真实密度,计算出其气孔率。

2.水压法水压法也是测量陶瓷气孔率的一种常用方法。该方法通过将陶瓷放入水中,超过一定高度,使气孔中的气体完全排出,计算出气孔中的体积占总体积的百分比。通常,这种方法适用于开放式孔隙。

3.氩气渗透法氩气渗透法是用于测量陶瓷介质孔隙率和孔隙直径分布的方法之一。它通过计算气体渗入陶瓷样品内的体积来测量气孔率。这种方法可以用于不同类型的陶瓷材料,特别适用于多孔陶瓷的气孔率测量。

三、陶瓷体积密度测试方法 1.几何法几何法是一种常用的测量体积密度的方法。该方法通过测量陶瓷样品的

尺寸,如长度、宽度、高度,然后计算出其体积。然后将其重量除以体积,得到陶瓷的体积密度。

2.氩气置换法这是一种通过用氩气置换陶瓷空隙中的空气来测量体积密度的方法。通过计算占据陶瓷空隙的氩气的体积,可以确定陶瓷的体积密度。这种方法通常适用于开放式孔隙。

3.水替代法水替代法也是测量陶瓷体积密度的一种方法。该方法通过将陶瓷放入一定量的水中并测量水位的变化,然后计算陶瓷的体积密度。这种方法适用于不同类型的陶瓷材料。

【大学实验】无机非金属专业 气孔率、吸水率及体积密度的测定PPT17页PPT

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(1)吸水率按下式计算

Wa=[(m3—m1)/m1]x100%
(2)显气孔率按下式计算

Pa=[(m3—m1)/(m—m2)] xl00%
(3)体积密度按下式计算

Db=m1·D1/(m3—m2)
(4)真气孔率按下式计算

Pt=[(Dt—Db)/Dt]x100%
(5)闭口气孔率按下式计算

Pc= Pt —Pa
(1) (2) (3) (4) (5)
docin/sundae_meng
式中 m1——干燥试样的质量,g; m2——饱和试样的表观质量,g; m3——饱和试样在空气中的质量,g; Dl——试验温度下,浸渍液体的密度, g; Dt——试样的真密度,g/cm3。
无机非金属专业实验
气孔率、吸水率及体积密度的测定
docin/sundae_meng
2.1 气孔率、吸水率及体积密度的测定
一、实验目的 陶瓷材料内部是有气孔的,这些气孔对陶瓷的性能和质
量有重要的影响。 陶瓷的体积密度是陶瓷最基本的属性之一,它是鉴定矿
物的重要依据,也是进行其他许多物性测试如颗粒粒径测 试的基础数据。陶瓷的吸水率、气孔率是陶瓷结构特征的 标志。在陶瓷研究中,吸水率、气孔率的测定是对制品质 量进行检定的最常用的方法之一。在陶瓷的生产中,测定 这三个指标对生产控制具有重要意义。 本实验的目的: 1.掌握显气孔率、闭口气孔率、真气孔率、吸水率和 体积密度的概念、测定原理和测定方法; 2.了解气孔率、吸水率、体积密度与陶瓷制品理化性 能的关系。

气孔率、体积密度的测定

气孔率、体积密度的测定

气孔率、体积密度的测定

1、概念

(1)显气孔率陶瓷制品或多或少含有大小不同,形态不一的气孔。浸渍时能被液体填充的气孔或和大气相通的气孔率开口气孔;浸渍时不能被液体填充的气孔或不和大气相通的气孔率称为闭口气孔。

显气孔率=

×100%

(2)真气孔率

真气孔率=

×100%

(3)密度

1)真密度陶瓷材料的质量与其真体积之比值称为真密度。

真密度=

(g/cm3)

2)体积密度陶瓷体中固体材料的质量与其总体体积之比值称为体积密度(又称显密度)。

体积密度=

(g/cm3)

3)假密度陶瓷体中固体材料的质量与其假体积(真体积+闭口气孔体积)之比值。

假密度=

(g/cm3)

2.测定方法及测量仪器

分别测定m1 (干燥试样的质量,g);m2 (浸液饱和试样的表观质量,g);m3 (浸液饱和试样在空气中的质量,g);D I (试验温度下,浸渍液体的密度);D t (试样的真密度,g/cm3 ),以上指标按下列公式进行计算:

(1)显气孔率

(2)真气孔率

(3)体积密度

测量仪器由液体静力天平、普通天平(感量0.01g)、烘箱、抽真空装置和水浴锅等组成。

材料密度及气孔率的测量

材料密度及气孔率的测量

材料密度及气孔率的测量

一、材料密度的测量

材料的密度是指单位体积内的质量,它可以反映材料内部原子、分子或离子的排列和组成情况。常用的测量方法有以下几种:

1.测量固体材料的密度:

a.直接测量:通过测量一个已知体积的固体材料的质量,并将质量除以体积,可以得到该材料的密度。

b.浸水法:将一个已知质量的固体材料浸入水中,通过测量水的体积变化,并将质量除以体积变化,可以得到该材料的密度。

c.比重法:将固体材料浸入已知密度液体中,根据浮力原理计算材料密度。

2.测量液体材料的密度:

a.容重法:通过测量一个已知体积的液体材料的质量,将质量除以体积,可以得到该材料的密度。

b.浮标法:在已知密度液体中,将一个浮标放入试样液体中,通过调整浮标的水平位置,使其与液面平行,可以得到液体的密度。

气孔率是指材料内部存在的空隙或孔隙占总体积的百分比。气孔率的大小可以反映材料的质量和结构。常用的测量方法有以下几种:

1.视觉检测法:

a.目测法:将材料样品放在透明的容器中,通过肉眼观察样品中的气孔情况,并根据经验或标准筛选出气孔较大且明显的样本。

b.显微镜观察法:将材料样品切割成薄片,然后使用显微镜观察样品中的气孔,通过图像处理技术可以得到气孔的数量和分布情况。

2.物理法:

a.水浸法:将材料样品完全浸入水中,浸水过程中记录材料的质量变化,通过计算质量的变化可以得到材料的气孔率。

b.气体置换法:将材料样品与一个已知体积的气体容器连接,通过测量体积变化,可以得到材料的气孔率。

陶瓷密度和气孔率测定实验目的

陶瓷密度和气孔率测定实验目的

随着科技的不断进步,陶瓷材料的应用领域将越来越广泛 。未来,我们可以进一步探索如何提高陶瓷材料的物理性 能,以满足更多领域的需求。同时,随着新材料的不断涌 现,我们也需要不断更新和完善陶瓷密度和气孔率的测定 方法。
TBaidu NhomakorabeaANKS
感谢观看
03
CATALOGUE
实验步骤
样品准备
选取具有代表性的陶 瓷样品,确保样品表 面平整、无缺陷。
对样品进行清洁,去 除表面的污垢和杂质 ,确保测量结果的准 确性。
将样品进行适当切割 ,以适应实验设备和 满足实验要求。
样品称重
01
使用精确度较高的电子天平,对 样品进行准确称重。
02
记录样品的重量,为后续计算密 度和气孔率提供必要的数据。
02
CATALOGUE
实验原理
密度定义及计算方法
密度定义
密度是指物质的质量与其所占体积的比值,单位为克/立方厘 米(g/cm³)。对于陶瓷材料,密度通常是指在一定温度下 ,单位体积内所含物质的质量。
计算方法
密度(ρ)=物质的质量(m)/物质的体积(V)。在测定陶 瓷密度时,通常采用比重瓶法,通过测量充满已知体积的比 重瓶中陶瓷的质量来计算其密度。
取出样品,将容器中的水 倒出,并测量水的体积。
04
CATALOGUE
结果分析

实验九 气孔率、吸水率及体积密度的测定 - 江苏工业

实验九 气孔率、吸水率及体积密度的测定 - 江苏工业
二、实验原理
材料的吸水率、气孔率的测定都是基于密度的测定。本实验根据阿基米德原 理,用液体静力称重法来进行密度测定。由阿基米德定律可知,浸在液体中的任 何物体都要受到液体的静压力即浮力的作用。浮力的大小等于该物体排开液体的 重量。
在使用根据杠杆原理设计制造的调频进行测量时,对物体重量的测定可以归 结为对其质量的测定。因此,阿基米德定律可用下式表示:
m1- m2 = VDL m1:在空气中称量物体时,所得物体的质量; m2:在液体中称量物体时,所得物体的质量; V:物体的体积; DL:液体的密度。 这样将物体浸于已知密度的液体中,通过测定物体质量即可求得其体积。由 于浸于浸液中的物体受到液体静压力的作用,因此这种测量方法被称为“液体静 力称重法”。 在工程测量中,忽略空气浮力的影响,进一步推导可以得到用称重法测定物
表1水在常用温度下的密度温度密度gcm3温度密度gcm3温度密度gcm30099987160998973209950520999971809986234099440410000020099823360993716099997220997803809929980999882409973240099224100999732609968142099147120999522809962644099066140999273009956746098982五实验结果一记录表表2材料吸水率气孔率体积密度测定实验记录表测定人试样名称测定日期试样号干试样质量m1123456饱和试样的表观质量m2饱和试样在空气中的质量m3吸水率显气孔率真气空率闭口气孔率体积密度kgm3二计算1吸水率wa

混凝土中气孔率的标准限制

混凝土中气孔率的标准限制

混凝土中气孔率的标准限制

混凝土是一种常见的建筑材料,由水泥、砂、石等原材料经过混合、浇注、硬化而成。混凝土中的气孔率是影响其力学性能和耐久性的重要因素之一。因此,混凝土中气孔率的标准限制是必不可少的。本文将从混凝土的气孔率定义、分类、测定方法、标准限制等方面进行详细介绍。

一、混凝土的气孔率定义

混凝土的气孔率是指混凝土中空气所占的比例。它是一个反映混凝土内部结构紧密程度的指标。气孔率的大小直接影响混凝土的强度、密度、渗透性等性能。因此,混凝土中气孔率的标准限制对于保证混凝土的力学性能和耐久性至关重要。

二、混凝土气孔率的分类

1. 混凝土中的气孔可分为内部气孔和表面气孔两种。

内部气孔是指混凝土中分布着的封闭的气体空间,通常由于混凝土中的水泥胶体沉淀不均匀和气泡不容易排除等原因造成。

表面气孔是指混凝土表面的气泡,通常由于浇筑过程中振捣不均匀、气泡挤压到表面等原因造成。

2. 混凝土中气孔的大小可分为大气孔、中气孔和微气孔三种。

大气孔是指直径大于1mm的气孔。

中气孔是指直径在0.1mm~1mm之间的气孔。

微气孔是指直径小于0.1mm的气孔。

三、混凝土气孔率的测定方法

1. 直接观察法

直接观察法是一种简单易行的测定气孔率的方法。其操作步骤为:将混凝土表面清洁干燥,用放大镜或显微镜观察混凝土表面和断面,计算出气孔的数量和大小,然后根据体积比例计算出气孔率。

2. 水浸法

水浸法是一种常用的测定混凝土气孔率的方法。其操作步骤为:将混凝土试件置于水中,然后用真空泵抽出空气,使水进入混凝土内部填

满所有气孔,然后测量试件质量和水的质量,根据质量比计算出气孔率。

混凝土气孔率标准

混凝土气孔率标准

混凝土气孔率标准

混凝土是建筑物中最常用的建筑材料之一,混凝土气孔率是评估混凝土质量的重要指标之一。混凝土气孔率指混凝土中空气孔隙体积与混凝土体积之比,是反映混凝土致密程度和耐久性的重要参数。因此,制定混凝土气孔率标准对于保障建筑质量、确保房屋安全至关重要。

一、混凝土气孔率的分类和作用

1.混凝土气孔率的分类

混凝土气孔率分为总气孔率和有效气孔率两种。

总气孔率:指混凝土中所有的孔隙体积与混凝土体积之比。

有效气孔率:指混凝土中所有直径大于0.1mm的孔隙体积与混凝土体积之比。

2.混凝土气孔率的作用

混凝土气孔率对混凝土的物理性能、力学性能、耐久性和施工性能都有一定影响。其中,影响最大的是气孔率对混凝土的耐久性能影响。

混凝土中的气孔会导致混凝土的抗压强度、抗冻性、耐久性等方面的下降,从而影响混凝土的使用寿命。因此,混凝土气孔率的标准化是非常必要的。

二、混凝土气孔率的标准

混凝土气孔率的标准通常根据混凝土的用途和性能要求制定。以下是国内常用的混凝土气孔率标准:

1. 普通混凝土气孔率标准

普通混凝土气孔率标准分为三个等级,分别为I级、II级和III级。

I级:总气孔率≤15%,有效气孔率≤10%

II级:总气孔率≤18%,有效气孔率≤12%

III级:总气孔率≤21%,有效气孔率≤14%

2.高强混凝土气孔率标准

高强混凝土气孔率标准也分为三个等级,分别为I级、II级和III级。

I级:总气孔率≤10%,有效气孔率≤5%

II级:总气孔率≤12%,有效气孔率≤7%

III级:总气孔率≤15%,有效气孔率≤10%

3.特种混凝土气孔率标准

阿基米德排水法侧体积密度和气孔率[精彩]

阿基米德排水法侧体积密度和气孔率[精彩]

阿基米德排水法侧体积密度和气孔率[精彩] 阿基米德排水法侧体积密度和气孔率

体积密度和气孔率测定

一( 实验原理

材料的体积密度定义为不含游离水的材料的质量与其总体积(包括固体材料的实占体积和全部孔隙所占体积)之比。当不含任何孔隙时,材料的质量与材料的实占体积之比则为其理论密度。孔隙分开孔隙(与表面相通,又称显孔隙)和闭孔隙(不与表面相通)两种,由粉末经烧结制备的陶瓷材料通常或多或少地含有这两种孔隙。体积密度一般用称量法来测定,气孔率测定也可以借助于体积密度的测定来进行。

1(体积密度测定:按其定义,材料的质量不难精确测定,但其体积即使通过量具也不能准确测定,利用基于阿基米德原理的液体静力称量法,却能很容易解决这一问题。由阿基米德定律可知,浸于液体中的试样所受到的浮力等于该试样排开的液体的重量,液体静力称量法是,将试样浸没于已知密度(d )的液体中,试样用质量很小的细金属丝悬挂于天平称L

物端,要保证试样完全浸没又不与盛放液体的容器壁、底相接触,盛放液体的容器由支架支撑住、不与天平称盘接触,称出试样浸于液体中时的质量W,另外称出试样在完全干燥状态2

下在空气中的质量W,浮力为W-W=V d ,试样的体积V即可测出。对烧结致密程度高的112L

结构陶瓷而言,开孔隙极少,可忽略,其体积密度可以下面原理公式表示: d= = ( 式1)

式中W应为不计悬挂丝质量时试样悬浮浸没于液体中的质量,故实际称量时应分别称2

/得试样连悬挂丝一起悬浮浸没于液体中的质量W和悬挂丝单独悬浮浸没于液体中的质量2

/W ,W= W- W ;当用电子天平进行液体静力称量时,运用去皮功能(TAR)可排除W后,n22nn直接称得W。 2

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陶瓷材料密度、吸水率及气孔率的测定

一、实验原理

在无机非金属材料中,有的材料内部是有气孔的,这些气孔对材料的性能和质量有重要的影响。材料的体积密度是材料最基本的属性之一,是进行其他许多物性测试(如颗粒粒径测试)的基础数据。材料的吸水率、气孔率是材料结构特征的标志。在材料研究中,吸水率、气孔率的测定是对制品质量进行检定的最常用的方法之一。

材料吸水率、气孔率的测定都是基于密度的测定,而密度的测定则基于阿基米德原理。由阿基米德定律可知,浸在液体中的任何物体都要受到浮力(即液体的静压力)的作用,浮力的大小等于该物体排开液体的重量。重量是一种重力的值,但在使用根据杠杆原理设计制造的天平进行衡量时、对物体重量的测定巳归结为对其质量的测定。因此,阿基米德定律可用下式表示:

L VD m m =-21 (1) 式中 1m ——在空气中称量物体时所得物体的质量; 2m ——在液体中称量物体时所得物体的质量; V ——物体的体积; L D ——液体的密度。

物体的体积就可以通过将物体浸于已知密度的液体中,通过测定其质量的方法来求得。由于浸于浸液中的物体受到液体静压力的作用,所以这种方法称之为“液体静力衡量法”。

在工程测量中,往往忽略空气浮力的影响,在此前提下进一步推导可得用称量法测定物体密度时的原理公式 2

11m m D m D L

-=

(2)

这样,只要测出有关量并代入上式,就可计算出待测物体在温度t ℃时的密度。

材料的密度,可以分为真密度、体积密度等。

体积密度指不含游离水材料的质量与材料的总体积(包括材料的实体积和全部孔隙所占的体积)之比。

当材料的体积是实体积(材料内无气孔)时,则称真密度。

气孔率指材料中气孔体积与材料总体积之比。材料中的气孔有封闭气孔和开口气孔(与大气相通的气孔)两种,因此气孔率含封闭气孔率、开口气孔率和真气孔率之分。

封闭气孔率指材料中的所有封闭气孔体积与材料总体积之比。

开口气孔率(也称显气孔率)指材料中的所有开口气孔体积与材料总体积之比。真气孔率(也称总气孔率)则指材料中的封闭气孔体积和开口气孔体积与材料总体积之比。

吸水率指材料试样放在蒸馏水中,在规定的温度和时间内吸水质量和试样原质量之比。在科研和生产实际中往往采用吸水率来反映材料的显气孔率。

无机非金属材料难免含有各种类型的气孔。对于如水泥制品、陶瓷制品等块体材料,其内部含有部分大小不同,形状各异的气孔。这些气孔中的一部分浸渍时能被液体填充。

将材料试样浸入可润湿粉体的液体中,煮沸或抽真空排除气泡.计算材料试样排除液体的体积,可计算出材料的密度。当材料的闭气孔全部被破坏时,所测密度即为材料的真密度。

为此,对密度、吸水率和气孔率的测定所使用液体的要求是:密度要小于被测的物体、对物体或材料的润湿性好、不与试样发生反应、不使试样溶解或溶胀。最常用的浸液有水、乙醇和煤油等。

测量材料的密度、吸水率和气孔率有真空法和煮沸法。

二、实验器材

①液体静力天平(如图1)⑥抽真空装置(如图2)

②电炉⑦烘箱

③煮沸容器

④蒸馏水

⑤烧杯、小毛巾、镊子

三、实验步骤

1.试样的制备

①从待测试样中切取试块,每种试样3块。

②将试样表面清洗干净,置于电热干燥箱中于110±5℃下烘干至恒重,置于干燥器中冷却至室温。称取试样质量

m。试样干燥至间隔1h的两次连续称量之差

1

应小于0.1%。

2.测试步骤

2.1煮沸法

2.1.1 将恒重的试样放入盛有蒸馏水的煮沸容器内,在试样之间与容器底部

垫以干净纱布,使试样互相不接触。煮沸过程中应保持水面高出试样50mm。

2.1.2 加热蒸馏水至沸腾并保持2h,然后停止加热,冷却至室温。

2.2真空法

2.2.1将试样置于烧杯或其他清洁容器内,并放于真空干燥器内抽真空至<

20Torr(1Torr=0.133kPa),保压5min,然后在5min内缓慢注入浸液(本

实验用蒸馏水)。直至浸没试样,再保持<20Torr 5min。将试样连同容

器取出后,在空气中静置30min。

2.3将饱和试样放入金属丝网篮并悬挂在带溢流管的水容器中,称量饱和试

样在液体中的质量2m ,精确至0.0001g 。

2.4从液体中取出饱和试样,用饱含水的多层纱布,擦去试样表面附着的水分,迅速称量饱和试样在空气中的质量3m ,精确至0.0001g 。 3. 结果计算

(1)吸水率: %1001

1

3⨯-=

m m m W a (2)显气孔率 %1002

31

3⨯--=

m m m m P a

(3)体积密度 231m m D m D L

b -⨯=

(4) 真气孔率按下式计算: t

b

t t D D D P -=

(5) 闭口气孔率按下式计算: P 0=P t -P a

L D ——测试温度下,浸液(liquid density )的密度,g ·㎝3

b D ——测试温度下,试样的体积(bulk density )密度,g ·㎝3 t D ——测试温度下,试样的真密度(true density ),g ·㎝3 4. 实验精度要求

同一实验室,同一实验方法,同一块试样复验误差不允许超过: 显气孔率:0.5%; 吸水率:0.30%; 体积密度:0.02g/cm 3; 真气孔率:0.5%。

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