文档介绍：陶瓷体积密度、吸水率及气孔率测定目的意义意义在陶瓷内部或多或少都有气孔,这些气孔对材料的性能(特别是力学性能)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,也是进行其他许多物性测试(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都有重要意义。目的①掌握体积密度、吸水率、气孔率等概念的物理意义、测定原理和测定方法;②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;③学会用作图法求解烧结温度和烧结温度范围。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(即液体的静压力)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。在工程测量中,往往忽略空气浮力的影响,在此前提下可推导出用称量法测定物体密度时的原理公式: (9-1)式中:D—测定物体密度,g·cm-3;m1—物体在空气中的质量,g;m2—物体在液体中的质量,g;DL—液体密度,g·cm-3。这样,只要测出有关量并代人上式,就可计算出待测物体在温度t℃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(包括材料的实体积和全部孔隙所占的体积)之比。当材料的体积是实体积(材料内无气孔)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(与大气相通的气孔)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(也称显气孔率)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(也称总气孔率)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,所测密度既为材料的真密度。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、不使试样溶解或溶胀。最常用的浸液有水、乙醇和煤油等。陶瓷烧结温度是指陶瓷密度达到最大时的温度。因此,可以在坐标纸上以温度为横坐标,画出体积密度、气孔率和收缩率曲线,从曲线上确定烧结温度和烧结温度范围。实验器材①液体静力天平,如图9-1所示;②抽真空装置,如图9-2所示;③烘箱;④超声波清洗器;⑤比重瓶、烧杯、镊子、小毛巾、研钵蒸馏水、温度计等。测试步骤(1)将“实验八”制备的陶瓷试样用超声波清洗机清洗表面,在110℃(或在可允许的更高温度)下烘干至恒重(试样干燥至最后两次称