粉末真密度測試儀方法及注意事項

發表時間:2015-08-16 15:07

實驗目的:

1. 了解粉體真密度的概念及其在科研與生產中的作用;
2. 掌握浸液法 —— 比重瓶法測定粉末真密度的原理及方法

實驗原理:

1.   測試技術概述
粉體真密度是粉體質量與其真體積之比值,其真體積不包括存在于粉體顆粒內部的封閉空洞。所以,測定粉體的真密度必須采用無孔材料。根據測定介質的不同,粉體真密度的主要測定方法可分為氣體容積法和浸液法。
氣體容積法是以氣體取代液體測定試樣所排出的體積。此法排除了浸液法對試樣溶解的可能性,具有不損壞試樣的優點。但測定時易受溫度的影響,還需注意漏氣問題。氣體容積法又分為定容積法與不定容積法。
浸液法是將粉末浸入在易潤濕顆粒表面的浸液中,測定其所排除液體的體積。此法必須真空脫氣以完全排除氣泡。真空脫氣操作可采用加熱(煮沸)法和減壓法,或兩法同時并用。浸液法主要有比重瓶法和懸吊法。其中,比重瓶法具有儀器簡單、操作方便、結果可靠等優點,已成為目前應用較多的測定真密度的方法之一。因此,本實驗采用這種方法。
2. 測試原理

比重瓶法測定粉體真密度基于“阿基米德原理”。將待測粉末浸入對其潤濕而不溶解的浸液中,抽真空除氣泡,求出粉末試樣從已知容量的容器中排出已知密度的液體,就可計算所測粉末的真密度。真密度ρ計算式為:

  式中:m0—— 比重瓶的質重,克;
     ms—— (比重瓶+粉體)的質重,克;
     msl—— (比重瓶+液體)的質重,克;
     ρl—— 測定溫度下浸液密度;克/厘米3;
     ρ—— 粉體的真密度,克/厘米3;

實驗器材

1. 真空裝置:由比重瓶、真空干燥器、真空泵、真空壓力表、三通閥、緩沖瓶組成(見圖3-1);
2. 溫度計:0~100
,精度0.1;
3. 分析天平:感量0.001克;
4. 燒杯:300 ml;
5. 烘箱、干燥器。

實驗過程

1、 稱量事先洗凈、烘干的比重瓶的重量m。。
2、 用四分法縮分待測試樣。
3、 在比重瓶內,裝入一定量的粉體試樣,精確稱量比重瓶和試樣重量ms。
4、 將蒸餾水注入裝有試樣的比重瓶內,至容器容量的2/3處為止,放入真空干燥器內。
5、 啟動真空泵,抽氣15~20分鐘。
6、 從真空干燥器內取出比重瓶,向瓶內加滿蒸餾水并稱其重量msl。
7、 洗凈該比重瓶,然后裝滿浸液,稱其重量ml 。

數據處理

1. 數據記錄
將測定數據進行整理,填入下列表格中。

瓶號

瓶質量m0(克)

(瓶 + 粉) 質量ms(克)

(瓶 + 液 + 液) 質量msl(克)

(瓶 + 液) 質量 ml (克)

真 密 度
  ρi(克/厘米3

平 均 值ρ
(克/厘米3

1

24.0105

54.2751

91.8342

73.4965

2.5319

2.4969

2

23.8961

53.7206

92.0265

74.3208

2.4556

3

27.9166

56.9398

95.3801

77.9266

2.5030

* 試樣為Si2O,室溫26,水的密度0.9978 g/cm3
2. 數據處理
1.1 粉體的真密度按下式進行計算

數據應計算到小數點第三位。
    1.2 平均值的計算每組試樣需進行5次平行測定。在計算平均值時,其計算數據的最大值與最小值之差應不大于±0.008。如果其中有2個以上的數據超過上述誤差范圍時,應重新取一組樣品進行測定

參考資料

[1] [日]三輪茂雄·日高重助,粉體工程手冊。中國建筑工業出版社,1987年7月。
[2] 祝桂洪,陶瓷工藝實驗。中國建筑工業出版社。1987年7月。
[3] 魯法增,水泥生產過程中的質量檢驗,中國建材工業出版社,1996年(第1版)。


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