实验3 粉体真密度的测定.doc

实验3__粉体真密度的测定实验三粉体真密度的测定

粉体真密度( ture density )是粉体材料的基本物性之一,是粉体粒度与空隙率测试中不可缺少的基本物性参数。此外,在测定粉体的比表面积时也需要粉体真密度的数据进行计算。
许多无机非金属材料都采用粉状原料来制造,因此在科研或生产中经常需要测定粉体的真密度。在制造水泥或陶瓷材料中,需要对粘土的颗粒分布球磨泥浆细度进行测定,都需要真密度的数据。对于水泥材料,其最终产品就是粉体,测定水泥的真密度对生产单位和使用单位都具有很大的实用意义。
本实验的目的:
了解粉体真密度的概念及其在科研与生产中的作用;
掌握浸液法——比重瓶法测定粉末真密度的原理及方法。

1. 测试技术概述
粉体真密度是粉体质量与其真体积之比值,其真体积不包括存在于粉体颗粒内部的封闭空洞。所以,测定粉体的真密度必须采用无孔材料。根据测定介质的不同,粉体真密度的主要测定方法可分为气体容积法和浸液法。
气体容积法是以气体取代液体测定试样所排出的体积。此法排除了浸液法对试样溶解的可能性,具有不损坏试样的优点。但测定时易受温度的影响,还需注意漏气问题。气体容积法又分为定容积法与不定容积法。
浸液法是将粉末浸入在易润湿颗粒表面的浸液中,测定其所排除液体的体积。此法必须真空脱气以完全排除气泡。真空脱气操作可采用加热(煮沸)法和减压法,或两法同时并用。浸液法主要有比重瓶法和悬吊法。其中,比重瓶法具有仪器简单、操作方便、结果可靠等优点,已成为目前应用较多的测定真密度的方法之一。因此,本实验采用这种方法。
2. 测试原理
比重瓶法测定粉体真密度基于“阿基米德原理”。将待测粉末浸入对其润湿而不溶解的浸液中,抽真空除气泡,求出粉末试样从已知容量的容器中排出已知密度的液体,就可计算所测粉末的真密度。真密度ρ计算式为:
(3—1)
式中: ——比重瓶的质重,克;
——(比重瓶+粉体)的质重,克;
——(比重瓶+粉体+液体)的质重,克;
——(比重瓶+液体)的质重,克;
——测定温度下浸液密度;克/厘米3;
——粉体的真密度,克/厘米3;
图3-1 抽真空装置
比重瓶 2. 真空干燥器 3. 三通开关
5. 温度计 6. 真空泵 7. 缓冲瓶。
三. 实验器材
1. 真空装置:由比重瓶、真空干燥器、真空泵、真空压力表、三通阀、缓冲瓶组成(见图3-1);
2. 温度计:0~100℃,℃;
3. 分析天平:;
4. 烧杯:300 ml;
5. 烘箱、干燥器。

1. 测定准备
(1) 将比重瓶洗净(一般需要5个),编号,放入烘箱中于110℃下烘干,然后用夹子小心地将比重瓶夹住,快速地放入干燥器中冷却,称各个比重瓶的质量m。,备用。
(2) 每次测定所需试样约为比重瓶容量的1/3,所以要预先用四分法缩分待测试样。
(3) 取约300ml浸液倒入烧杯中,再将烧杯放进真空干燥器内预先脱气(有的浸液可以省略此项操作)。浸液的密度,一般用比重瓶进行测定。
2. 操作步骤
⑴在已干燥称质量(m 0)的比重瓶内,装入约为比重瓶容量2/3的粉体试样,精确称量比重瓶和试样的质量m s 。
⑵将预先脱气的浸液注入