粉末真密度測試儀

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:

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。

粉末真密度測試儀

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；
　　　　　m_s—— (比重瓶+粉體)的質重，克；
　　　　　m_sl—— (比重瓶+液體)的質重，克；
　　　　　ρ_l—— 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℃，0.1℃；
3. 分析天平：感量0.001克；
4. 燒杯：300 ml；
5. 烘箱、干燥器。

粉末真密度測試儀

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，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。

* 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，其計算數據的值與小值之差應不大于±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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