計算公式

　　式樣真密度的計算公式：ρ=m/v

　　式中：ρ----真密度

　　m----試樣的質(zhì)量

　　V----試樣的體積

　　以上測試在鋰離子電池材料的真密度測試中經(jīng)常使用。

　　測試真密度的意義

　　1、在測定固體物質(zhì)，比如粉體的比表面積時，需要真密度的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算。

　　2、許多無機(jī)非金屬材料都采用粉末原料來制造，因此在科研或生產(chǎn)中經(jīng)常需要測定真密度。

　　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(xì)度進(jìn)行測定，都需要真密度的數(shù)據(jù)。

　　4、尤其對于水泥材料，其最終產(chǎn)品是粉體，測定真密度對生產(chǎn)單位和使用單位都具有很大的實用意義。

　　真密度測試方法

　　常用的測定真密度的方法主要是氣體容積法和浸液法(比重瓶法)兩種。所謂氣體容積法是根據(jù)氣體在密閉容器中遵守質(zhì)量守恒定律,由測得的壓力來確定待測樣品(粉體)的體積,再由樣品的質(zhì)量來最終測量樣品的密度。所謂浸液法,是根據(jù)阿基米德原理,測定粉體的真體積,再由粉體的質(zhì)量計算其真密度。

　　1.浸漬法(比重瓶法)：

　　適用：適用于粉料，片料，粒料或制品部件的小切此。

　　原理：該法測定粉體真密度基于阿基米德原理。

　　方法：將待測粉末浸人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。

　　存在的問題：

　　(1)不同的樣品需要采用不同的浸潤液體，以防止溶解、與材料起反應(yīng)等問題;對無機(jī)粉體一般多選用有機(jī)溶劑、對水會引起反應(yīng)的材料如水泥則可用煤油或二甲苯等有機(jī)液體介質(zhì)等;

　　(2)浸潤液體要能夠容易潤濕材料內(nèi)部孔隙的表面，如果選取的潤濕液不恰當(dāng)，會產(chǎn)生不易浸潤表面的情況，影響測試結(jié)果;

　　(3)測試粉末狀材料時，當(dāng)粉末完全浸入液體中，必須完全排除其氣泡，才能確定其所排除的體積，此時需要采用煮沸來排除其氣泡，并要使用恒溫水浴排除溫度影響，操作起來做不到簡單易行，易出紕漏，且計算過程易受到操作誤差的影響;

　　(4)由于操作步驟多，涉及的問題節(jié)點多，不同操作者的操作熟練程度不同和手法不同，會直接影響實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性;

　　2.氣體容積法(氦氣置法)：

　　適用：適用于各類粉體、片狀、塊狀材料，尤其適合于多孔材料。

　　原理：以氣體取代液體測定樣品所排出的體積。氣體能參入樣品中極小的孔隙和表面的不規(guī)則空陷，因此測出的樣品體積更接近樣品的真實體積，從而可以用來計算樣品的密度，測試值更接近樣品的真實密度。

　　方法：將試料置于真密度測試儀中,用氦氣作介質(zhì),在測量室逐漸加壓到一個規(guī)定值,然后氦氣膨脹進(jìn)入膨脹室內(nèi),兩個過程的平衡壓力由儀器自動記錄,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,通過標(biāo)準(zhǔn)球校準(zhǔn)測量室和膨脹室的體積后,再確定試料的體積,計算出真密度。

　　優(yōu)點：

　　(1)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(yōu)點。

　　(2)采用氦氣代替浸潤液，利用氦氣是小分子直徑惰性氣體，具有易擴(kuò)散、滲透性好、穩(wěn)定性好的特點，迅速深入到材料的內(nèi)部孔隙中，對常規(guī)方法無法測量的材料孔隙和不規(guī)則表面凹陷等均可迅速填充，測量出的樣品體積與密度瓶法比較，會更加接近樣品的真實體積，從而使得樣品的真密度值更加貼近真實值。

　　(3)采用該法的真密度分析儀不會發(fā)生與材料反應(yīng)的問題，不會對設(shè)備造成腐蝕，使用過程中安全系數(shù)高，且樣品不會被污染可以直接回收，有利于貴重樣品測試后的回收。采用這種方法的儀器操作更加簡單，測試時間更短，測試結(jié)果準(zhǔn)確，重復(fù)性更好，目前國內(nèi)已有廠家生產(chǎn)，并已被納入到部分行業(yè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中。

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