东南大学：材料科学与工程学院（讲稿）粉体材料密度和比表面积的测定

粉体材料密度和比表面积的测定 材料学院 2011/9/1

2011/9/1 1 材料学院 粉体材料密度和比表面积的测定

标准代号与编号 GB/T175-2007（1999、85)《通用硅酸盐水泥》 ◆GB一国标； ◆T一推荐标准； ◆175表国家标准编号； ◆2007(1999、1985)-2007(1999、1985) 发布

标准代号与编号 GB/T 175-2007（1999、85）《通用硅酸盐水泥》 GB－国标； T－推荐标准； 175表国家标准编号； 2007(1999、1985)-2007（1999、1985） 发布 2

密度试验 (一)概述 密度是粉体材料的基本物理指标，是粉体 材料的粒度、空隙率、比表面积的测试中的基 本物理参数， 试验目的 1、了解粉体真密度的概念及其在科研与生 产中的作用 2、掌握粉体材料密度的测试原理与方法 (二)试验的基本原理 粉体材料的密度指材料的真密度，是指材 料在密实状态下单位体积的质量，该体积不包 2011/9/1

2011/9/1 3  （一）概述  密度是粉体材料的基本物理指标，是粉体 材料的粒度、空隙率、比表面积的测试中的基 本物理参数，  试验目的  1、了解粉体真密度的概念及其在科研与生 产中的作用  2、掌握粉体材料密度的测试原理与方法  （二）试验的基本原理  粉体材料的密度指材料的真密度，是指材 料在密实状态下单位体积的质量，该体积不包 密度试验

密度试验 含存在于材料颗粒内部的封闭孔 测试方法：浸液法和气体容积法 ◆ 浸液法是将粉体材料浸没在易润湿颗粒表面的溶液 中，该粉体材料不能与浸润材料发生化学反应，测 定所排除液体的体积。主要有比重法和悬吊法。 比重瓶测试粉体材料密度是基于阿基米德原理，将 待测粉末浸入对其浸润而不溶解的溶液中，排除气 泡，其排除液体的体积就等于该粉末样品的体积。 气体容积法是以气体取代液体测定试样所排除体积。 易受温度的影响，以及漏气的因素。 2011/9/1

2011/9/1 4  含存在于材料颗粒内部的封闭孔  测试方法: 浸液法和气体容积法  浸液法是将粉体材料浸没在易润湿颗粒表面的溶液 中，该粉体材料不能与浸润材料发生化学反应，测 定所排除液体的体积。主要有比重法和悬吊法。  比重瓶测试粉体材料密度是基于阿基米德原理，将 待测粉末浸入对其浸润而不溶解的溶液中，排除气 泡，其排除液体的体积就等于该粉末样品的体积。  气体容积法是以气体取代液体测定试样所排除体积。 易受温度的影响，以及漏气的因素。 密度试验

密度试验 (三)试验方法 1、主要仪器 (1)李氏比重瓶（精度0.1ml) (2) 天平（精度0.01g) (3)其它烘箱、筛子(0.9mm)、温度计。 2、试验步骤 (1)经破碎、磨细并通过0.9mm孔筛，在105110℃ 温度下，烘至恒重，再在干燥器中冷却至室温备用。 (2)将无水煤油注入李氏瓶0~1ml刻度线之间，再放 入恒温水槽内恒温30min,读出初体积数V,(读至 0.05ml)。从水槽中取出李氏瓶，擦干外表面及瓶内 液面以上内壁吸附的煤油。并称重W。 2011/9/1

2011/9/1 5 （三）试验方法  1、主要仪器 （1）李氏比重瓶（精度0.1ml） （2）天平（精度0.01g） （3）其它 烘箱、筛子（0.9mm）、温度计。 2、试验步骤 （1）经破碎、磨细并通过0.9mm孔筛，在105～110℃ 温度下，烘至恒重，再在干燥器中冷却至室温备用。 （2）将无水煤油注入李氏瓶0～1ml刻度线之间，再放 入恒温水槽内恒温30min，读出初体积数V1（读至 0.05ml）。从水槽中取出李氏瓶，擦干外表面及瓶内 液面以上内壁吸附的煤油。并称重W1。 密度试验

密度试验 (3)将样品用小匙徐徐装入瓶中，下料速度宜 小于液体浸没样品的速度，以免阻塞。如果有 阻塞，应使样品浸没于液体后方可继续添加。 (4)装填完毕后，左手环握瓶颈，右手托握瓶 底转动、振荡，使瓶内气泡上浮排除，每3~5s 观察一次，直至无气泡上升为止，并将粘附再 瓶内壁的样品洗入煤油中。 (5)将瓶放入恒温水槽中恒温30min,读出第 二 次体积数V,(读至0.05ml)，取出并擦干瓶 外表面，称重W2。 2011/9/1

2011/9/1 6 密度试验  （3）将样品用小匙徐徐装入瓶中，下料速度宜 小于液体浸没样品的速度，以免阻塞。如果有 阻塞，应使样品浸没于液体后方可继续添加。  （4）装填完毕后，左手环握瓶颈，右手托握瓶 底转动、振荡，使瓶内气泡上浮排除，每3～5s 观察一次，直至无气泡上升为止，并将粘附再 瓶内壁的样品洗入煤油中。  （5）将瓶放入恒温水槽中恒温30min，读出第 二次体积数V2（读至0.05ml），取出并擦干瓶 外表面，称重W2

密度试验 W2 -W >3、结果计算： V,- 结果精确至10kgm3,以两次试验结果的平均 值作为密度的测定结果。两次试验结果的差值不得 大于20kg/m3,否则重新试验。 2011/9/1

2011/9/1 7 密度试验  3、结果计算： 2 1 2 1 W W V V     结果精确至10kg/m3，以两次试验结果的平均 值作为密度的测定结果。两次试验结果的差值不得 大于20kg/m3，否则重新试验

数据的修约规则 若舍去部分的数值，大于保留部 分的末位的半个单位，即0.5， 则末位加1； 若~小于~，则末位不变，即舍 弃 若等于心，则末位凑成偶数。 即当末位为偶数时则末位不变， 2011/9/1 为奇数时则末位加1

数据的修约规则  若舍去部分的数值，大于保留部 分的末位的半个单位，即0.5， 则末位加1；  若～小于～，则末位不变，即舍 弃；  若～等于～，则末位凑成偶数。 即当末位为偶数时则末位不变， 2011/9/1为奇数时则末位加8 1

GB8170-87 例 概括为：四舍六入五单双， 五后非零应进一，五后为零 视单双，单进双不进。 将下面的各个数据保留4位有 效数字。 约后的数据 ◆原来的数据 3.142 ◆3.14159 2.717 ◆2.71729 4.510 ◆4.51050 4.512 ◆4.51150 4.511 2011/9/1 9 ◆4 51050002

 GB8170-87 例  概括为：四舍六入五单双， 五后非零应进一，五后为零 视单双，单进双不进。  将下面的各个数据保留4位有 效数字。  原来的数据  3.14159  2.71729  4.51050  4.51150  4.51050002 2011/9/1 9 修约后的数据 3.142 2.717 4.510 4.512 4.511

比表面积 原理：以一定量的空气，透过具有一定空隙率和一 定厚度的压实粉层时所受阻力不同而进行测定的 并采用已知比表面积的标准物料对仪器进行校正 主要仪器：勃氏透气比表面仪，分析天平（精确 至0.0001g)等 试验步骤： ◆对仪器进行校正，气密性检查； ◆仪器校正； ◆ 测试样品的密度； ◆计算试样量； m=p(1-e) ◆ 称取烘干备用的样品，制备粉料层 2011/9/1 10

2011/9/1 10 比表面积  原理:以一定量的空气，透过具有一定空隙率和一 定厚度的压实粉层时所受阻力不同而进行测定的。 并采用已知比表面积的标准物料对仪器进行校正。  主要仪器：勃氏透气比表面仪，分析天平（精确 至0.0001g）等  试验步骤：  对仪器进行校正，气密性检查；  仪器校正；  测试样品的密度；  计算试样量；  称取烘干备用的样品，制备粉料层。 m  V(1 )