为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划PT残留材料会造成气孔么材料体积密度、吸水率及气孔率的测定一实验目的意义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，它是鉴定矿物的重要依据，也是进行其它许多物性测试的基础数据。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。在陶瓷材料、耐火材料、塑料、复合材料等材料的科研和生产中，测定这三个指标对质量控制有重要意义。本实验的目的：1.了解体积密度、吸水率、气孔率等概念的物理意义。2.掌握体积密度、吸水率、气孔率的测定原理和测定方法。3了解体积密度、吸水率、气孔率测试中误差产生的原因及防止方法。二基本原理材料吸水率、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，对物体重量的测定已归结为对其质量的测定。因此，阿基米定律可用下式表示：dL式中，在空气秤量物体时所得物体的质量；在液体中秤量物体时所得物体的质量；物体的体积；dL液体的密度。这样，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dLd=-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之比。当材料的体积是实体积时，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两种，因此气孔率有封闭气孔率、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，抽真空排除气泡，计算材料试样排除液体的体积。便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，也不使试样溶解或溶胀。最常用的浸液有水、乙醇和煤油等。三、实验器材1液体比重天平，如图1所示。2抽真空装置，如图2所示。3烘箱。4烧杯、镊子、小毛巾等。5蒸馏水。四、测试步骤图1液体比重天平1试样制备1.天平2.试样从待测试样中切取试块，每种试样3有溢流孔的金属容器取5块。每块试样3060克。4.砝码5.接溢流出液体的容器用超声波清洗机清洗块状材料表面，在110下烘干至恒重。置于干燥器中冷却至室温。称取试样质量M1。试样干燥至最后两次称量之差小于前一次的%即为恒重。将试样置于烧杯或其它清洁容器内，并放于真空干燥器内抽真空至20Torr,保压5分钟，然后在5分钟内缓慢注入浸液，直至浸没试样。再保持20Torr压力5分钟。将试样连同容器取出后，在空气中静置30分钟。图2材料密度和气孔率测试的真空系统2.饱和试样表观质量的测定1.载物架2.块状试样3.真空干燥器表观质量为饱和浸液的试样在浸液中称得的质量。将饱和试样吊在天平的吊钩上，4.真空计5.旋塞阀，6.冲液瓶7.三通旋塞阀8.缓冲瓶。9.真空泵并浸入有溢流管容器的浸液中，称取饱和试样的表观质量M2。3.饱和试样质量的测定将饱和了浸液的毛巾，小心地拭去饱和试样表面流挂的液珠。立即称取饱和试样的质量M3。4.渍用液体积密度的测定浸渍液体在测试温度下的体积密度，可以采用定体积液体称重法、液体比重天平称重法3或液体比重计测量法测定。精确至g/cm。由于本实验用蒸馏水为浸渍液体时，其密度可从表1中查出。表1水在常用温度下的密度五、数据记录与处理将测试结果结果填入表2中。材料的吸水率、气孔率、体积密度由下列公式计算：表2材料吸水率、气孔率、体积密度测定实验记录表1）吸水率Wa：M3-M1Wa=100M12)显气孔率Pa：M3-M1Pa=100M3-M23)体积密度Db：M1DlDb=M3-M24)真气孔率Pt:Dt-DbPt=100Dt5)闭气孔率Pc:Pc=Pt-Pa3式中:Dl测试温度下,浸液的密度，；Dt试样的真密度，。思考题1.测定材料真密度的意义是什么？2.导致影响真密度测试准确性的因素是什么？3.材料真气孔率、开口气孔率、闭口气孔率、吸水率和体积密度的意义与相互关系是什么？4.对于含有未知矿物的烧结物，怎样利用本实验的方法评价材料的烧结质量？主要参考文献1孙淑珍、张洪泉，陶瓷工艺实验，武汉工业大学，5662。2祝桂洪编著，陶瓷工艺实验，中国建筑工业出版社，1987年6月，4851、7275。3GB2597-89建筑卫生陶瓷吸水率试验方法。4GB/T1996-96多孔陶瓷显气孔率、容重试验方法。5GB天然饰面石材试验方法体积密度、真密度、真气孔率、吸水率试验方法。6GB/T11970-97加气混凝土体积密度、含水率和吸水率试验方法。气孔在耐火材料中的影响气相在耐火材料中起重要作用。气孔是成型过程中残留于制品内的气体。气孔包括开口气孔和闭口气孔，气孔存在可使耐火材料的机械性能显著下降。合理控制耐火材料中气孔的数量、形态和分布极为重要。气孔率一般是指与大气相通的显气孔的体积与制品总体积的百分比，又叫做显气孔率。制品的气孔率较小，导热性能越好，耐压强度越高，但抗急冷急热性能较差。耐火制品所含气孔体积与制品总体积的百分比称为气孔率。耐火制品中的气孔分为两类:封闭在制品中不与外界相通的气孔称闭口气孔；与外界相通，能为流体填充的气孔称开口气孔。在开口气孔中，贯穿制品两面，能为流体通过的气孔又称贯通气孔。开口气孔体积与制品总体积之比称为开口气孔率，常称显气孔率，记作pa，闭口气孔体积与制品总体积之比称为闭口气孔率，记作pc；总气孔体积与制品总体积之比称为真气孔率，记作pt。三者的关系为：pt=pa+pc。除熔铸制品、沥青结合或浸渍制品和部分隔热耐火制品外，一般耐火制品中的气孔绝大多数是开口气孔。又因为闭口气孔体积难于直接测定，制品的气孔率指标通常用显气孔率表示。耐火制品的显气孔率可以小到接近零或大到80。一般致密制品的显气孔率在1028，小于15的称低气孔率制品。隔热材料的真气孔率大于45。气孔率是多数耐火材料的基本技术指标。它的大小几乎影响耐火制品的所有性能，特别是强度、热导率、抗渣性和抗热震性。气孔率增大，强度下降，这不仅是由于固体截面积减小而导致实际应力增大，更主要的是气孔为材料中的缺陷，会引起应力集中而使强度下降。粗大气孔的影响更为显著。空气本身热导率极低，气孔率增大能显著降低热导率。大气孔率使渣对制品的渗透增加，或在含碳耐火材料中使碳素的氧化加剧，而使材料的抗渣性显著降低。由于气孔率对强度、断裂功、热导率、线膨胀系数、弹性模量等的复杂影响，而使其对抗热震性的影响也较为复杂。多数制品气孔率在某一范围时的抗热震性为最佳。降低气孔率对提高耐火材料的荷重软化温度，高温蠕变性也是有利的。耐火制品中的气孔是由原料本身带入和在成型、干燥及烧成过程中形成的。它分布在颗粒、基质中及颗粒与基质之间。不同的耐火材料对气孔率的大小有一定的要求。生产低气孔率的致密制品，首要条件是选用低气孔率的原料。按照最紧密堆积原理，采用合理的颗粒级配，合理使用结合剂，充分均匀混练，高压成型和适当提高烧成温度和延长保温时间都是致密耐火材料生产中降低气孔率的重要措施。在致密浇注料生产中，配料中添加超细粉和分散剂，可以形成更紧密的堆积，而获得低气孔率的制品。要求高气孔率的隔热耐火制品生产中，则采用隔热材料原料，化学发泡或在配料中加入可燃物烧后产生气孔而增多气孔。在中国标准(GB2997)和国际标准(ISO5017)中，致密耐火制品显气孔率测定方法是，用体积为50200cm。的立方体或圆柱体试样。先称量干试样质量，然后让试样在容器中抽真空，再加入液体充分饱和试样，称量饱和试样在空气中的质量和饱和试样的表观质量(系指饱和试样完全淹没在浸液中时，饱和试祥的质量减去被排除的液体质量，测定时为称量饱和试样悬挂在液体中的质量)。显气孔率户。按下式计算：式中m1为干燥试样的质量；m2为饱和试样的表观质量；m3为饱和试样在空气中的质量。该方法能同时测定吸水率和体积密度。在已知材料真密度时，真气孔率按下式计算：式中Dt为真密度；Db为体积密度。闭口气孔率pc=ptpa，。另外，饱和试样也可以通过在液体中的长时间煮沸的方法来制作，但已很少使用。中国标准(GB2998)和国际标准(ISO2477)中规定，对于高气孔率的定形隔热耐火制品，采用体积不小于150cm3，棱长或直径最短不小于，50mm的长方体或圆柱体试样，用精确测量其质量和尺寸的方法，计算体积密度，在已知真密度下，计算真气孔率。实验十二材料密度、吸水率及气孔率的测定一目的意义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，它是鉴定矿物的重要依据，也是进行其它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。在这些材料的生产中，测定这三个指标对生产控制有重要意义。本实验的目的：1了解体积密度、气孔率等概念的物理意义；2掌握体积密度、气孔率的测定原理和测定方法；3了解体积密度、气孔率测试中误差产生的原因及防止方法，二基本原理密度的物理意义是指单位体积物质的质量。颗粒密度和材料吸水率、气孔率的测定都是基于阿基米德原理。将粉末浸入可润湿粉体的液体中，抽真空排除气泡，计算颗粒排除液体的体积。便可计算出颗粒的密度。当颗粒的闭气孔全部被破坏时，所测密度即为颗粒的真密度，否则为颗粒的有效密度。与此类以，可以将块体材料视为大的“颗粒”，采用类似颗粒测试的方法测定材料的吸水率、气孔率。粉体材料