探索用密度梯度法测定小试件密度.pdfVIP

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