為何要量測粉體真密度

The standard method of Measuring for true density of powder

粉體真密度是粉體材料的物性之一,是粉體粒度與空隙率測試中*的基本物性參數.

為何要量測粉體真密度？

1、在測定粉體的比表面積時，需要粉體真密度的數據進行計算.

2、許多無機非金屬材料都采用粉末原料來制造,因此在科研或生產中經常需要測定粉體真密度.

3、在水泥或陶瓷材料制造中,需要對粘土的顆粒分布球磨泥漿細度進行測定,都需要真密度的數據.

4、尤其對于水泥材料,其zui終產品就是粉體,測定水泥的真密度對生產單位和使用單位都具有很大的實用意義.

粉體真密度的測試技術概要:

粉體真密度是粉體重量與真體積之比,其真體積不包括存在于粉體顆粒內部的封閉空間.所以,測定粉體真密度必須采用無孔材料.根據測定介質的不同,粉體真密度的測定方法也不同。一般可分為氣體容積法和浸液法.

A、氣體容積法是以氣體取代液體測定樣品所排出的體積.此法排除了浸液法對樣品溶解的可能性,具有不損壞樣品的優點.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.

B、浸液法是將粉末浸入在易潤濕顆粒表面的浸液中, 測定樣品所排除液體的體積.此法必須真空脫氣以*排除氣泡.真空脫氣操作可采用加熱煮沸法和減壓法,或者兩法同時并用.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.因此我們采用此法做進一步說明.

比重瓶測試原理:

比重瓶法測定粉體真密度基于阿基米得原理.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,求出粉末樣品從已知容量的容器中排除已知密度的液體,就可計算所測粉末的真密度. 真密度ρ計算公式:

m1-m0 干燥的粉體重量

ρt= ---------------×ρa＝----------------------------------×ρa

(m3-m0)–(m2-m1) 比重瓶容積液體重＋粉體重－粉末加入比重瓶液體重

m0: 比重瓶的重量g

m1: (比重瓶＋粉體)的重量g

m2: (比重瓶＋粉體＋液體)的重量g

m3: (比重瓶＋液體)的重量g

ρa:測試溫度下液體的密度g/cm3

ρt: 粉體真密度g/cm3

改進測量的另一種方法

廈門雄發公司針對粉末真密度，依照ASTM、GB/T、DIN、JIS、ISO標準，根據阿基米得的體積置換法為加以研究、開發、實驗、制造的量測儀器。專業電子比重計QL-120T、MH-300T、GP-120T可直接讀出真密度ρt。

內部演算公式:

m1

ρt＝----------------×ρa

m3＋m1 －m2

干燥的粉體重量

＝--------------------------------------------------------------×ρa

(比重瓶容積液體重+干燥的粉體重量)－比重瓶容積液體加入粉體重量

m1: 干燥的粉體重量

m2: 比重瓶容積液體加入粉體重量

m3: 比重瓶容積液體重

ρa:測試溫度下液體的密度g/cm3

ρt: 粉體真密度g/cm3

標準配件：

• 自動化真空抽取機MHV-1裝置
• 專業電子比重計XF-120T、XF-300T感量0.001g

③比重瓶50ml

④紅外線水分計

操作步驟：

1、一般測試粉末真密度時，為了讓粉末之間的氣泡容易被排除。都使用乙醇當

溶液。

2、假如你沒有液體比重計可測量或供應廠商沒提供乙醇的液體密度時。首先要

利用下列方法先求出乙醇的密度。

A、比重瓶必須小心地清洗和烘干，然后充滿蒸餾水。

比重瓶體積v = m水/ρ水。

B、然后將蒸餾水倒掉，然后再把比重瓶烘干，充滿乙醇并且被稱重。

則乙醇的密度ρ乙醇= m乙醇/V比重瓶體積。

3、在比重瓶已經被清洗和烘干之條件下，先扣除硬紙片(盛粉末容器)的重量。

4、盛放粉末樣品于硬紙片(粉末容器)上，得w1 記憶

5、此時，粉末在硬紙片(粉末容器)不動，拿空比重瓶裝滿乙醇插好溫度計（此

時乙醇將溢出，擦干比重瓶外面）放回盤上，得比重瓶重＋乙醇之重量+粉末

重量 即W2 記憶

7、將裝滿乙醇之比重瓶內的乙醇倒掉約剩一半，并加上w1粉末，搖晃均勻之后

放入真空干燥器內，啟動真空泵，抽氣15～20min,至真空度約為750mmhg

(1mmhg=0.133kPa)時停止抽真空(將氣泡盡可能排除)。從真空干燥器內取出

比重瓶，再注入滿乙醇，插入溫度計并擦干之后，放回秤盤上，且將空硬紙

片(粉末容器)放回秤盤上。秤重得W3＝比重瓶重＋乙醇之重量+粉末重量

記憶，直接讀出真密度ρt

結果分析和心得：

• 浸液法中，選擇不溶解試樣面易潤濕試樣顆粒表面的液體是十分重要的。
• 對于陶瓷原料如長石，石英和陶瓷制品一般可用蒸餾水作為液體介質。

3、對可能起作用的材料如水泥則可用煤油或二甲笨等有機液體介質。

4、對無機粉體一般多選用有機溶劑婁。

5、此外，當粉末*浸入液體中，必須*排除其中的氣泡，才能準確確定其所排除的體積。

6、超細粉體：比重瓶法不適應粒度小于5um的超細粉體。因為這類超細粉體在其表面上有更多機會強烈地吸附劑氣體。要除去吸附氣體，常需要在高溫真空下處理。

7、對于表面粗糙的顆粒同樣有可能有空氣進入表面裂縫和凹坑內不易除去。提出用離心或比重瓶，將粉末制備成懸浮液放入比重瓶內，使懸浮液受離心作用后再按通常方法測定密度。