真密度測量之氣體容積法簡介
真密度測量儀采用三種尺寸的常規(guī)樣品池和微型池,以適應(yīng)不同樣品測量需要。自動(dòng)重復(fù)測量狀態(tài)可進(jìn)行重復(fù)運(yùn)行,壓力平衡時(shí)間設(shè)置靈活。分析運(yùn)行一次的時(shí)間小于1min。對(duì)于用戶選擇的循環(huán)次數(shù)和定時(shí)的清洗,樣品準(zhǔn)備/清洗狀態(tài)有脈沖信號(hào)(加壓/減壓)。
對(duì)于真密度的測試出真密度測量儀直接測量外還可以使用氣體容積法(氦氣加壓置換法),此法適用于各類粉體、片狀、塊狀材料,尤其適合于多孔材料,是以氣體取代液體測定樣品所排出的體積。氣體能滲入樣品中極小的孔隙和表面的不規(guī)則空陷,因此測出的樣品體積更接近樣品的真實(shí)體積,從而可以用來計(jì)算樣品的密度,測試值更接近樣品的真實(shí)密度。
我們可將試料置于真密度測量儀中,用氦氣作介質(zhì),在測量室逐漸加壓到一個(gè)規(guī)定值,然后氦氣膨脹進(jìn)入膨脹室內(nèi),兩個(gè)過程的平衡壓力由儀器自動(dòng)記錄,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,通過標(biāo)準(zhǔn)球校準(zhǔn)測量室和膨脹室的體積后,再確定試料的體積,計(jì)算出真密度。
優(yōu)點(diǎn):
1.此法排除了浸液法對(duì)樣品溶解的可能性,具有不損壞樣品的優(yōu)點(diǎn)。
2.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(kuò)散、滲透性好、穩(wěn)定性好的特點(diǎn),迅速深入到材料的內(nèi)部孔隙中,對(duì)常規(guī)方法無法測量的材料孔隙和不規(guī)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。
3.采用該法的真密度測量儀不會(huì)發(fā)生與材料反應(yīng)的問題,不會(huì)對(duì)設(shè)備造成腐蝕,使用過程中安全系數(shù)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單,測試時(shí)間更短,測試結(jié)果準(zhǔn)確,重復(fù)性更好,目前國內(nèi)已有廠家生產(chǎn),并已被納入到部分行業(yè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中。
缺點(diǎn):
1.由于密度測量結(jié)果受溫度影響較大,目前市場上部分廠家的真密度測量儀沒有配備恒溫裝置,導(dǎo)致測量結(jié)果極大的不穩(wěn)定。
2.未經(jīng)預(yù)處理的樣品表面會(huì)吸收一層水份,形成水膜,在壓力100KPa(約一個(gè)大氣壓)的情況下,樣品孔道內(nèi)外的壓力是相同的,內(nèi)孔會(huì)被水膜隔絕成封閉的空間。