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在無機(jī)非金屬材料中，有的材料內(nèi)部是有氣孔的，這些氣孔對(duì)材料的性能和質(zhì)量有重要的影響。
材料的體積密度是材料最基本的屬性之一，它是鑒定礦物的重要依據(jù)，也是進(jìn)行其他許多物性測試(如顆粒粒徑測試)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。材料的吸水率、氣孔率是材料結(jié)構(gòu)特征的標(biāo)志。在材料研究中，吸水率、氣孔率的測定是對(duì)制品質(zhì)量進(jìn)行檢定的最常用的方法之一。在陶瓷材料、耐火材料、塑料、復(fù)合材料等材料的科研和生產(chǎn)中，測定這三個(gè)指標(biāo)對(duì)質(zhì)量控制有重要意義。
材料吸水率、氣孔率的測定都是基于密度的測定，而密度的測定則基于阿基米德原理。由阿基米德定律可知，浸在液體中的任何物體都要受到浮力(即液體的靜壓力)的作用，浮力的大小等于該物體排開液體的重量。重量是一種重力的值，但在使用根據(jù)杠桿原理設(shè)計(jì)制造的天平進(jìn)行衡量時(shí)、對(duì)物體重量的測定巳歸結(jié)為對(duì)其質(zhì)量的測定。因此，阿基米德定律可用下式表示：
M1 - M2=VDL （1）
式中 M1 ——在空氣中稱量物體時(shí)所得物體的質(zhì)量；
M2 ——在液體中稱量物體時(shí)所得物體的質(zhì)量；
V——物體的體積；
DL——液體的密度。
這樣，物體的體積就可以通過將物體浸于已知密度的液體中，通過測定其質(zhì)量的方法來求得。由于浸于浸液中的物體受到液體靜壓力的作用，所以這種方法稱之為“液體靜力衡量法”。
在工程測量中，往往忽略空氣浮力的影響，在此前提下進(jìn)一步推導(dǎo)可得用稱量法測定物體密度時(shí)的原理公式
D=M1DL / M1 - M2（2）
這樣，只要測出有關(guān)量并代入上式，就可計(jì)算出待測物體在溫度t℃時(shí)的密度。
材料的密度，可以分為真密度、體積密度等。體積密度指不含游離水材料的質(zhì)量與材料的總體積(包括材料的實(shí)體積和全部孔隙所占的體積)之比。當(dāng)材料的體積是實(shí)體積(材料內(nèi)無氣孔)時(shí)，則稱真密度。
氣孔率指材料中氣孔體積與材料總體積之比。材料中的氣孔有封閉氣孔和開口氣孔(與大氣相通的氣孔)兩種，因此氣孔率含封閉氣孔率、開口氣孔率和真氣孔率之分。封閉氣孔率指材料中的所有封閉氣孔體積與材料總體積之比。開口氣孔率(也稱顯氣孔率)指材料中的所有開口氣孔體積與材料總體積之比。真氣孔率(也稱總氣孔率)則指材料中的封閉氣孔體積和開口氣孔體積與材料總體積之比。
吸水率指材料試樣放在蒸餾水中，在規(guī)定的溫度和時(shí)間內(nèi)吸水質(zhì)量和試樣原質(zhì)量之比。在科研和生產(chǎn)實(shí)際中往往采用吸水率來反映材料的顯氣孔率。
無機(jī)非金屬材料難免含有各種類型的氣孔。對(duì)于如水泥制品、陶瓷制品等塊體材料，其內(nèi)部含有部分大小不同，形狀各異的氣孔。這些氣孔中的一部分浸漬時(shí)能被液體填充。
將材料試樣浸入可潤濕粉體的液體中，抽真空排除氣泡．計(jì)算材料試樣排除液體的體積。使可計(jì)算出材料的密度。當(dāng)材料的閉氣孔全部被破壞時(shí)，所測密度即為材料的真密度。
為此，對(duì)密度、吸水率和氣孔率的測定所使用液體的要求是：密度要小于被測的物體、對(duì)物體或材料的潤濕性好、不與試樣發(fā)生反應(yīng)、不使試樣溶解或溶脹。最常用的浸液有水、乙醇和煤油等。
測量材料的密度、吸水率和氣孔率有真空法和煮沸法，本實(shí)驗(yàn)采用煮沸法。
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