應(yīng)用阿基米德原理--氣體膨脹置換法，利用小分子直徑的惰性氣體在一定條件下的玻爾定律(PV=nRT)，通過測(cè)定測(cè)試腔內(nèi)樣品所排開的氣體體積來精確測(cè)定樣品的骨架體積(含閉孔)，從而得到其真密度，真密度＝質(zhì)量/骨架體積.

氣體膨脹置換法是以氣體取代液體測(cè)定樣品所排開的體積。此法可避免浸液法中由于樣品溶解造成的測(cè)試誤差，具有不損壞樣品的優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)闅怏w能滲入樣品中極小的孔隙和表面的不規(guī)則孔隙，因此測(cè)出的樣品體積更接近樣品的骨架體積，從而可以用來計(jì)算樣品的密度，測(cè)試值也更接近樣品的真實(shí)密度。

儀器的測(cè)試系統(tǒng)由測(cè)試腔和基準(zhǔn)腔構(gòu)成，如圖。

待測(cè)樣品質(zhì)量：M；測(cè)試腔體積：V1；基準(zhǔn)腔體積：V2；測(cè)定樣品真密度時(shí)：

1. 將骨架體積為V(待測(cè))的樣品放入測(cè)試腔；

2. 儀器自動(dòng)打開測(cè)試閥和排氣閥排空測(cè)試腔和基準(zhǔn)腔內(nèi)的氣體，關(guān)閉排氣閥，等壓力穩(wěn)定后，記錄此時(shí)壓力P1；

3. 關(guān)閉測(cè)試閥，向基準(zhǔn)腔內(nèi)注入一定量的氣體并記錄穩(wěn)定后的壓力P2；

4. 打開測(cè)試閥，將樣品測(cè)試腔與基準(zhǔn)腔連通并記錄穩(wěn)定后的壓力P3；

打開測(cè)試閥前后測(cè)試腔和基準(zhǔn)腔內(nèi)氣體的總摩爾量是相等的，由此可知：

P1(V1-V)+P2V2=P3[(V1-V)+V2]，即    V=V1-(P2-P3)V2/(P3-P1)，

ρ=M/V

即：可得出材料的骨架體積和真密度。

產(chǎn)品技術(shù)：