真密度(真實密度、骨架密度):指材料在密實狀态下(xià),單位“固體(tǐ)物(wù)質的實際體(tǐ)積(不包括内部空隙,即不包含開(kāi)孔和閉孔以及顆粒間空隙)”的質量。真密度與密度的概念相同。
公式如下(xià):
ρz=m/Vz
公式中(zhōng) ρz—— 材料的真實密度,kg/ m3 或 g/cm3;
m—— 材料的質量(幹燥至恒重),kg或g;
Vz—— 材料去(qù)除開(kāi)孔、閉孔及體(tǐ)積,㎡或cm3。
目前我(wǒ)(wǒ)國現有國家标準和行業标準中(zhōng)如:GB/T533-A 、GB/T1033.1、GB/T6155、GB/T23561、YB/T5300、JB/T7984.3、GB/T 1713、GB/T8929、GB/T1713、GB/T208、GB/T5071、QB/T1010、GB/T9966、GB/T18856 、GB/T24203、GB/T8330、SL-237等标準均采用密度瓶(比重瓶)法。在采用這種方法時,材料磨得越細,材料的孔就會測得的密實體(tǐ)積數值就越。在應用密度瓶法測定有孔隙材料(如磚、石等)的密度時,會把材料磨成細粉,根據材料的不同,一(yī)般需要磨細至80目-200目左右,幹燥後用李氏瓶測定其密實體(tǐ)積。
使用密度瓶法測試材料的真密度存在一(yī)些影響測試結果的問題,如:
1、不同的樣品需要采用不同的浸潤液體(tǐ),以防止溶解、與材料起反應等問題;對無機粉體(tǐ)一(yī)般多選用有機溶劑、對水會引起反應的材料如水泥則可用煤油或二甲苯等有機液體(tǐ)介質等;
2、浸潤液體(tǐ)要能夠容易潤濕材料内部孔隙的表面,如果選取的潤濕液不恰當,會産生(shēng)不易浸潤表面的情況,影響測試結果;
3、測試粉末狀材料時,當粉末*浸入液體(tǐ)中(zhōng),必須*排除其氣泡,才能确定其所排除的體(tǐ)積,此時需要采用煮沸來排除其氣泡,并要使用恒溫水浴排除溫度影響,操作起來做不到簡單易行,易出纰漏,且計算過程易受到操作誤差的影響;
4、由于操作步驟多,涉及的問題節點多,不同操作者的操作熟練程度不同和手法不同,會直接影響實驗結果的準确性;
由于密度瓶法存在上述缺陷,一(yī)種試驗結果更、設備更穩定、更簡單易操作的替代分(fēn)析儀-----采用“氣體(tǐ)置換法”的真密度分(fēn)析儀應運而生(shēng)。這種分(fēn)析儀采用氦氣代替浸潤液,利用氦氣是小(xiǎo)分(fēn)子直徑惰性氣體(tǐ),具有易擴散、滲透性好、穩定性好的特點,迅速深入到材料的内部孔隙中(zhōng),對常規方法無法測量的材料孔隙和不規則表面凹陷等均可迅速填充,測量出的樣品體(tǐ)積與密度瓶法比較,會更加接近樣品的真實體(tǐ)積,從而使得樣品的真密度值更加貼近真實值。另外(wài)采用氦氣“氣體(tǐ)置換法”的真密度分(fēn)析儀不會發生(shēng)與材料反應的問題,不會對設備造成腐蝕,使用過程中(zhōng)安全系數高,且樣品不會被污染可以直接回收,有利于貴重樣品測試後的回收。采用這種方法的儀器操作更加簡單,測試時間更短,測試結果準确,重複性更好,目前國内已有廠家生(shēng)産,并已被納入到部分(fēn)行業的行業标準中(zhōng)。
真密度是一(yī)個概念,但在實踐中(zhōng),真密度值的準确性與測量方法、手段、儀器設備等有關。由于絕大(dà)多數材料中(zhōng)會含有開(kāi)孔和閉孔,一(yī)般要對材料進行破碎,其目的是爲了盡可能減少孔隙對實驗結果的影響,使測試出的真密度值盡可能的貼近真實值。但這也不是的,以煅後焦作爲原料生(shēng)産鋁用炭素爲例:煅後焦生(shēng)産完後進入炭素生(shēng)産工(gōng)序時,如果該工(gōng)序需要使用煅後焦細粉,那麽在煅後焦生(shēng)産後的真密度測試中(zhōng),也要對煅後焦進行研磨;但如果炭素生(shēng)産工(gōng)序直接使用塊狀煅後焦而不需要研磨的,則在煅後焦生(shēng)産後的真密度測試中(zhōng),隻需要對塊狀煅後焦進行測試而不要再加以研磨。總之,真密度測試與實際生(shēng)産需求要相結合,符合上下(xià)遊生(shēng)産需要,統一(yī)測試方法和标準。