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一般工业技术
陈海青等:探索两密度梯痰法铡定小试件密度
探索用密度梯度法测定小试件密度
InvestigationontheDensityDeterminationfo,SmallSpecimen
with GradientM ethod
陈海青 田 勇 李高强
(中国工程物理研究院化工材料研究所 ,四川 绵阳621900)
摘 要:本文介绍采用密度梯度法测定质量较小的含能材料试件的密度。
关键词:小试件 ;密度梯度 ;密度测量
0 引言 (2)为增强对试件表面的浸润性和避免气泡附属,在
目前国内外进行密度测量,大都使用 液“体静力衡量 溶液中添加适量表面活性剂;
法”,该方法操作简单,实用,精度较高。国外美国MIL (3)以硝酸盐为主的无机盐作为溶液;
— S3D一650标准,国内有关金属、非金属材料、合金材 (4)将上述溶液根据被测试件的密度范围和测量精
料等密度测试方法的国家标准和行业标准,均源 自于阿 度要求配制系列密度梯度溶液。为使其稳定在 20℃~
基米德定律,也就是液体静力衡量法。只是美国标准考 21℃温度下密闭静置 2~3天后使用。
虑了空气浮力 ,而国内标准没有进行空气浮力的修正。 2.2 灵敏度实验
随着被测物体质量的减小,其浸液表面张力等影响因素 取试件 2发(1#、2#质量约3.5g)进行重复七次实
逐渐突出,使测量精度大大降低,已难以满足小试件密度 验,其中 1#在 1.657g/crn3密度溶液中七次上浮,在
精确测量要求。于是对小试件的密度测量 (尤其是精确 1.655g/era3密度溶液 中七次下沉。其中2#在 1.664g/
测量)提出了新的要求。 “密度梯度管法”是较理想的方 cm 密度溶液 中七次上浮,在 1.662g/cm3密度溶液 中
法,它的适用范围广,测量精度高,但是在实际科研生产 七次下沉。
上应用存在一定问题,主要是密度梯度管制作困难,且时 由此可见,当△D{≤0.002g/cm0时,试件状态有明显
效差,大批量试件 的测量将破坏密度梯度分布 。尽管如 改变,并且其重复性较好 。
此,密度梯度法仍有其标定的使用价值 。本文简要介绍 2.3 浸润的影响
密度梯度法精确测量小试件 (质量0.5g左右,整体密度 某些含能材料具有轻微的吸湿性,为了避免溶液的
范围lg/cm0 2g/era3)的密度。 过长时间浸润(使之重量增加)而影响密度测量结果,必
1 原理和方法 须摸清其浸润规律,对浸润时间进行探索试验;发现有些
密度梯度法的理论依据为 “阿基米德定律”。当试件 含能材料(例如JH一9005(;材料)经过 1分钟的浸润,可
投入某溶液时,通常有下列三种状态 : 由上浮态转变为浮游态,再经过 1分钟的浸润 由浮游态
(1)当试件的密度大于液体的密度时,试件下沉 ; 转变为下沉态。
(2)当试件的密度小于液体的密度时,试件上浮; 因此对于此类试件的操作,时间不超过 1分钟对测
(3)当试件 的密度等于液体的密度时,试件处于浮游 量结果无明显影响;而对那些不溶解、不吸湿的物质如有
状态。 机玻璃等则无操作时间的要求。
因此,通过配制一定密度梯度的溶液,并根据试件在 2.4 溶液示值的修正
其中的不同状态,可以得出试件的密度。 由于液体 比重天平 的 零“点”(或平衡)是在空气 中进
2 实验
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