氣體比重計是一種物理測量比重計，通過氣體測重量。耐火材料真密度是指耐火材料的質量與其真體積之比值。真密度多用於表征原料，特別是粉體的緻密程度，而且還可以在一定程度上反映材料的物相組成，是耐火材料中一項重要的物理性能指標。1985年我國等同採用了國際標準ISO 5018: 1983，制定GB /T 5071—85 耐火材料真密度試驗方法，於1997年、2004 年分別進行了二次修訂並確認沿用，GB/T5071—1997( 2004) 耐火材料真密度試驗方法一直沿用。
基本介紹
- 中文名：氣體比重計
- 外文名：Gas hydrometer
- 屬性：比重計
- 相關名詞：氣體
- 類別：物理測量
- 學科：機械工程
簡介,兩種測試方法測試結果比較,粒度分布對氣體比重計法測量的影響,總結,
簡介
耐火材料真密度是指耐火材料的質量與其真體積之比值。真密度多用於表征原料，特別是粉體的緻密程度，而且還可以在一定程度上反映材料的物相組成，是耐火材料中一項重要的物理性能指標。1985年我國等同採用了國際標準ISO 5018: 1983，制定GB /T 5071—85 耐火材料真密度試驗方法，於1997年、2004 年分別進行了二次修訂並確認沿用，GB/T5071—1997( 2004) 耐火材料真密度試驗方法一直沿用。在此期間，該標準一直是我國測量耐火材料真密度的唯一標準方法，在耐火材料領域發揮了巨大的作用。
但是，GB /T 5071—1997(2004) 標準是一項測試時間長、容易出現偏差的測試方法，也是一項需要非常專業的人員才能掌握的測試方法。另外，該標準不適用於測試易水化的材料，並且也不易測試各種對水浸潤性不好的材料，要測試這些材料就要尋找各種不同液體。例如，測量鎂砂要用煤油代替水來防水化，測量炭素材料要用二甲苯液體來代替水( GB /T6155—1985 炭素材料真密度測定方法) ，而二甲苯對健康危害嚴重，使用不當會造成急性中毒，因此，不利於推廣使用。所以，尋找一種簡單、快捷、準確、適用測試各種材料真密度的方法來替代現有測試方法迫在眉睫。
兩種測試方法測試結果比較
用比重瓶法測得的真密度整比重瓶法和氣體比重計法真密度測試結果比較體上比氣體比重計法的要小。這應該與兩種方法所採用的不同測量介質有關。比重瓶法測量介質為水，水分子的直徑為4×10-10m；而氣體法的介質則為氦氣，其直徑為2.44 ×10-10 m，顯然氦氣分子比水分子要小得多，因此，氦氣較水具有更強的滲透性，更容易滲透到樣品的微小氣孔中。也就是說，用氦氣作為測量介質，可以減小粉末樣品中殘餘微小氣孔對測試結果的影響，因而真密度的測量結果更接近樣品的真實真密度。因此，這也意味著氣體比重計法測量的真密度結果更為精確。
粒度分布對氣體比重計法測量的影響
為了探明粒度分布對氣體比重計法測量真密度結果的影響，從同一塊矽磚上取下塊狀樣品，用磨樣機研磨製得細粉並過180目( 0.088mm) 篩後備用。為取得不同粒度分布的試樣，經過二次篩分，分別製得了< 0.088、0.074～0.088與0.063～0.074mm三種不同粒度範圍的樣品。
三種粒度範圍的試樣中0.2～2 μm範圍內的含量幾乎相同，這可能是吸附在其他顆粒上面的部分，在測試時通過液體分散後的測量結果; 而<0.088mm的樣品中2～4μm的含量最高，0.074～0.088 mm 次之，0.063～0.074 mm 的最少；這顯然是經過二次篩分造成的。對於樣品中4～100μm 範圍內的顆粒，< 0.088 與0.074～0.088 mm的樣品則呈現幾乎相同的分布狀態且在此範圍內較為均勻；與之相比，0.063～0.074 mm的樣品中4 ～100μm 範圍內的顆粒分布更為集中。<0.088mm的樣品的平均粒徑d50為9.282μm，是3個樣品中最小的，這與其微粉含量較高有關；而經過篩分之後的0.074～0.088mm樣品與0.063～0.074mm樣品則較之要大，這也印證了前述的粒度分布結果。總的來說，對於粒度小於0.088mm的樣品，篩不篩分對粒度分布的影響不是很大。
總結
(1) 氣體比重計法具有原理簡單，測試材料範圍廣，測試快速及程式化操作等優點。
(2) 同一樣品用氣體比重計法測得的真密度結果較比重瓶法的要大，這與氣體比重計法所用氦氣介質特性有關。
(3) 樣品的粒度越小，則其中的氣孔越少，相應的測試真密度也就越大；樣品的粒度分布對其真密度測試結果的影響也與其中的細粉含量有關，細粉含量越高則真密度測量結果越大。
