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應(yīng)用案列 | 氣體法真密度儀在玻璃纖維密度測(cè)試上的良好應(yīng)用

閱讀：380 發(fā)布時(shí)間：2023-12-18

背景介紹

玻璃纖維是一種被廣泛應(yīng)用的性能優(yōu)異的無機(jī)非金屬材料。玻璃纖維密度的測(cè)定對(duì)研究纖維結(jié)構(gòu)和物理性能有著重要意義，也是新纖維性能評(píng)定的基礎(chǔ)。

玻璃纖維，因其纖維長(zhǎng)而細(xì)的特殊形狀，其密度測(cè)試相比于塊狀玻璃的密度測(cè)試，難度較高；同時(shí)玻璃纖維的密度與塊狀玻璃的密度之間有一定差異（兩者成型工藝不同），因此并不能用塊狀玻璃的密度來表征同配方玻璃纖維的密度。

現(xiàn)有的玻璃纖維密度測(cè)試方法有密度天平法、液體比重法、氣流法、沉浮比較法、密度梯度法、線密度估算法。其中沉浮比較法、密度梯度法都需要用四溴乙烷或者三溴甲烷等成分，對(duì)人體健康不益且其測(cè)試過程較為繁瑣，而線密度估算法會(huì)因纖維直徑偏差以及纖維毛羽的影響，造成此方法的精度偏差較大，難用于精確密度計(jì)算。

玻璃纖維密度測(cè)試

為得到一個(gè)精準(zhǔn)高效的玻璃纖維密度測(cè)試方案，我們應(yīng)對(duì)現(xiàn)有的測(cè)試方法進(jìn)行評(píng)估。排除上述使用中會(huì)有明顯局限性的幾種方法，目前常用的三種測(cè)試方式是：密度天平法、液體比重法、氣流法（也就是氣體膨脹法），對(duì)這三種方法進(jìn)行評(píng)估，得到的測(cè)定數(shù)據(jù)如下表所示^[1]：

此3種方法測(cè)定玻璃纖維典型粗紗和典型細(xì)紗玻璃原絲的纖維密度，從結(jié)果來看氣流法偏差最小。因氣流法測(cè)試時(shí)，玻璃纖維與介質(zhì)接觸最為全，同時(shí)基本不受人為因素干擾，故而測(cè)得的結(jié)果重復(fù)性最好，偏差低。

氣流法作用原理

簡(jiǎn)述一下氣流法（氣體膨脹法）的作用原理：

通過對(duì)兩個(gè)已知體積的艙室通入惰性氣體，根據(jù)兩個(gè)艙室壓力的變化來確定樣品的體積，從而得到密度數(shù)據(jù)。氣體可以是氦氣或者氮?dú)獾榷栊詺怏w，兩者的區(qū)別在于氦氣分子更小，更加容易進(jìn)入到樣品的孔道當(dāng)中，測(cè)試時(shí)間也更短，而氮?dú)獾膬r(jià)格更低廉，性價(jià)比更高。

Ultrapyc5000

安東帕的Ultrapyc5000真密度分析儀是一款氣流法作用的全自動(dòng)密度分析儀。其內(nèi)置高清觸屏，一鍵式啟動(dòng)測(cè)試，并且使用帕爾貼半導(dǎo)體控溫系統(tǒng)，可將溫度精準(zhǔn)、快捷的控制在15℃-50℃的區(qū)間內(nèi)，將溫度多結(jié)果的影響降到，提高測(cè)試精度。相比其它傳統(tǒng)的密度測(cè)試方法，該方法操作簡(jiǎn)單，并且基本沒有人為干擾，系統(tǒng)誤差小，測(cè)試數(shù)據(jù)穩(wěn)定。

應(yīng)用廣泛

Ultrapyc5000這款儀器除了在玻璃纖維密度測(cè)試方面有良好的應(yīng)用反饋外，它還廣泛用于測(cè)定多孔固體、半固體的樣品密度測(cè)試，符合多個(gè)ASTM、ISO、MIPF和JIS標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用廣泛。