文档介绍：材料的孔隙率和空隙率的含义材料密度、孔隙率及吸水率的测定一、实验目的和意义材料的密度是材料最基本的属性之一,也是进行其他物性测试的基础数据。材料的孔隙率、吸水率是材料结构特征的标志。在材料研究中,孔隙率、吸水率的测定是对产品质量进行检定的最常用的方法之一。材料的密度,可以分为体积密度、真密度等。体积密度是指不含游离水材料的质量与材料的总体积之比;材料质量与材料实体积之比值,则称为真密度。孔隙率是指材料中气孔体积与材料总体积之比。吸水率是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。由于吸水率与开口孔隙率成正比,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。因此,无论是在陶瓷材料、耐火材料、塑料、复合材料以及废物复合材料等材料的研究和生产中,测定这三个指标对材料性能的控制有重要意义。通过本实验达到以下要求。 1、了解体积密度、孔隙率、吸水率等概念的物理意义。 2、了解测定材料体积密度、密度的测定原理和测定方法。 3、通过测定体积密度、密度,掌握计算材料孔隙率和吸水率的计算方法。二、实验方法参考天然饰面石材体积密度、真密度、真气孔率、吸水率试验方法。三、实验原理材料的孔隙率、吸水率的计算都是基于密度的测定,而密度的测定则是基于阿基米德原理。由阿基米德原理可知,浸在液体中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其质量的测定。因此,阿基米德定律可用下式表示。 m1-m2=VDL(1) 式中m1——在空气中秤量物体时所得的质量; m2——在液体中秤量物体时所得的质量; V——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。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。 D=(m1DL)/(m1-m2)(2) 这样,只要测出有关量并代入上式,就可以计算出待测物体在温度t℃时的密度。实验中真密度测定是基于粉末密度瓶浸液法莱测定的。其原理是:将样品制成粉末,并将粉样浸入对其润湿而不溶解的浸液中,用抽真空或加热煮沸排除气泡,求出粉末试样从已知容量的容器中排出已知密度的液体,从而得出所测粉末的真密度。四、实验仪器 1、恒温干燥箱:由室温到200℃; 2、天平:最大称量1000g,感量10mg;最大称量100g,感量1mg各1个; 3、游标卡尺1把; 4、容积250ml密度瓶1个; 5、200目标筛1个; 6、干燥器1个; 7、研钵1个; 8、实验试剂蒸馏水。五、实验步骤 1、试样制备阶段体积密度试样试样尺寸为50mm左右的水泥块密度试样选择1000g左右试样,将表面清扫干净,并粉碎到颗粒小于5mm,以四分法缩分到150g,再用瓷研钵研磨成粉末并通过200目标准筛,将粉样装入称量瓶中,放入℃烘箱内干燥4h以上,取出稍冷后,放入干燥器内冷却到室温。 2、体积密度测定将试样用刷子清扫干净放入℃烘箱中干燥2h,取出,冷却到室温,称其质量,精确到。将试样放入室温的蒸馏水中,浸泡48h后取出,用拧干的湿毛巾擦去表面水分,并立即称量质量,精确到;接着把试样挂在网篮中,将网篮与试样浸入室温的蒸馏水中,称量其在水中的质量,精确到。 3、密度测定称取试样三份,每份50g,将试样分别装入洁净的密度瓶内,并倒入蒸馏水。倒入的蒸馏水不超过密度瓶体积的一半,将密度瓶放入蒸馏水中煮沸10-15分钟,使试样中气泡排除,或将密度瓶放在真空干燥器内排除气泡。气泡排除后,擦干密度瓶,冷却到室温,用蒸馏水装满至标记处,称量质量。再将密度瓶冲洗干净,用蒸馏水装满至标记处,并称质量,m‘0、m‘1、m’2,精确到。 4、实验分析与计算体积密度:体积密度ρb(g/cm3)按下式计算。ρb=ρw×m0/(m1-m2)(3) 式中m0——干燥试样在空气的质量,g m1——水饱和试样在空气中的质量,g m2——水饱和试样在水中的质量,g 3ρw——试验时室温水的密度,g/cm 密度ρt孔隙率:根据测定所得的体积密度和密度,孔隙率ρa(%)按下式计算ρa=×100%(5) 3式中ρb——试样的体积密度,g/cm 3ρt——试样的密度,g/cm 吸水率:吸水率Wa(%)按下式计算 Wa=100%×降低材料内部的孔隙率,特别是开口孔隙率。降低材料内部裂纹的数量和长度;使材料的内部结构均质化。对多相复合材料应增加相界面间的粘结力。如对混凝土材料,应增加砂、石与水泥石间的粘结力。 ? 答:决定材料耐腐蚀的内在因素主要有材料的化学组成和矿物组成。如果材料的组成成分容易与酸、碱、盐、氧或某些化学物质起反应,或材料的组成