为什么要测试陶瓷的密度和孔隙率
精密陶瓷开发中,要求尽量减少毛孔数,因为陶瓷材料的毛孔,将影响陶瓷的强度。
1、毛孔导致应力集中:一旦应力到达一个关键水平,裂缝将形成并且繁殖。由于陶瓷不具有塑料变形的特质,能吸收任何转移到这些材料上的能量。一旦开始裂缝,它将增长繁殖,直到破裂发生。
2、毛孔(他们的大小、形状和数量)减少陶瓷强度:因为毛孔会减少一个负荷能装载且可以被应用的横断面积,因而降低这些材料可能支持的应力。精密陶瓷材料的强度是随着孔隙度的增加而降低,强度除了毛孔之外也受下列因素影响:
A、表面缺陷:surfacedefects:精密陶瓷材料于生胚成形后与烧结时,表面所沾附的污染物,会造成烧结体的表面缺陷。
B、内部缺陷:internaldefects:
1、烧结不完全时或是成形时,所残留于材料中的空孔。当这些空孔隙过大或是聚集在一起时,即易造成材料的破坏。
2、成形时的缺陷、如层裂与裂痕。所以孔隙率除了求视孔隙率之外,还需求总孔隙率
理论测试数据:
陶瓷材料的密度和气孔率与热稳定性和力学性能有密切的关系,是材料的重要性能指标。基于阿基米德原理,传统测量方法测量样品的干重、浮重和湿重从而得到样品的密度和气孔率,但在测量过程中要经常检查天平的零点,以保证称重的准确,操作步骤较为繁琐。现代精密仪器密度计XFCNMD-C,精密度高且操作简单,XFCNMD-C直接通过测量样品的干重、湿重及其排开液体的质量求得密度和气孔率,与传统方法相比简化了实验步骤。
与精密陶瓷相关的密度量测法:
密度为精密陶瓷特性中最常被测定的性质,可做为烧结体致密化程度的依据。
通常可分为四类:
(1)理论密度(TheoreticalDensity,orTrueDensity)。(2)体密度(BulkDensity)
(3)视密度(ApparentDensity)(4)相对理论密度(RelativeTheoreticalDensity)。
分述如下:
(1)理论密度:理论密度又称真密度,为粉末中每颗粉体完全没有孔洞(Pore)时的密度。实际上如粉末系由单一矿物相所组成,则粉末的理论密度可视矿物单晶的密度,可直接由晶体结构推算而得。例如藉由x-光绕射图求出各晶格常数及晶体构造,然后计算理论密度ρth。
(2)体密度:一般所称的体密度,指的是计算密度时,体积(分母)部份的计算将封闭孔洞(ClosedPore)和开放孔洞(OpenPore)一并计入的密度。也是几种不同定义之密度中,量得之数值最小者。其测定方法通常有两种:
1、阿基米得式液体媒介法:若相对理论密度(体密度/理论密度)大于95%,则适用水媒介法。
2、蜡封法:若相对理论密度(体密度/理论密度)小于95%,则以蜡封法较佳。当尺寸大,孔隙大且多,则以蜡封法较合适。
(3)视密度(湿密度):视密度是不含开放孔洞但含封闭孔洞之密度值。因此也是密度数值介于体密度与理论密度间的密度。最常用的测试法是以水为媒介的阿基米得式法,在测密度之前必须将试片放入水中加热将水煮沸,或经真空抽气处理(体密度测试亦相同)。以将开放孔洞内之气体赶走,使水将之充满。或添加少许润湿剂(WettingAgent)于水中,以阻止在测试时气泡附着于粉体上误差。
(4)相对理论密度:相对理论密度ρre为体密度ρb与理论密度(ρth或T.D.)之比值,可表示为:
一般用百分比表示,称为百分比理论密度,如95%T.D.(理论密度)
测试种类:采用阿基米得原理浮力法,直读各种不规则陶瓷制品的生胚和烧结密度,如氧化铝板、氧化铝陶瓷片、氧化锆珠、氧化锆探头、氧化锆陶瓷棒、氧化锆球、氧化锆陶瓷刀、氧化锆坩埚、氧化锆传感器,碳化硅坩埚、碳化硅板、碳化硅管、碳化硅球、氮化硅结合碳化硅,陶瓷衬板、陶瓷基片、陶瓷环、陶瓷刀、陶瓷绝缘子、陶瓷膜、陶瓷片、压电陶瓷片、陶瓷基板、LED陶瓷基板,耐磨陶瓷、耐磨板、耐磨衬板、耐磨管道、耐磨弯头、耐磨锤头、耐磨陶瓷管、耐磨陶瓷弯头的密度.
XFCNMD-C主要功能:
1.体密度测量模式,针对有孔隙吸水性产品直接读取体密度、湿密度、视孔隙度、吸水率、视密度、开放孔体积、封闭孔隙率、总孔隙率。
2.封蜡法体密度测量模式,针对有孔隙吸水性的产品直接读取体密度。
3.针对不吸水性的产品直接读取密度值,体积值
4.混合比测试,具有两组混合比功能,对新材料的开发研究可直接显示%值;具有比重上、下限功能,可判定待测物的比重合格与否,设有蜂鸣器装置
陶瓷密度计直读各种不规则陶瓷制品的生技术参数:
型号:XFCNMD-C
称重范围:g
称重精度:0.g
密度可读性:0.0g/cm3
孔隙率:0.01%
密度范围:0.0~99.g/cm3
密度测量平台:铝合金成型
结果显示:密度、孔隙率、吸水率等
测量原理:阿基米德原理浮力法
测量时间:约10~60秒
测试水槽:PC材质一体注塑成型水槽(长宽高**70mm)
参数设定:水温的设定、测量介质密度设定、浸渍介质密度设定
数据统计:自动组密度值保存功能、并根据保存组数自动显示平均值、最大值、最小值
校正方式:单点自动校正,多点自动校正
数据接口:标准RS-接口,可订做USB接口
选购附件:密度计热敏打印机、液体密度测量组件、标签打印机
电源电压:ACV~V50HZ/60HZ
外包装尺寸:长42.5cm×宽17.5cm×高32.5cm
功能与特点:
1.5寸触摸屏触控操作,易于操作,内置引导式测试步骤提示,简化和加快操作流程
2.采用意法半导体高性能32位ARM处理器,处理能力胜于传统仪器百倍,运行准度快,测量精度高.为您的每一次精准测量,保驾护航。
3.内置大容量可充电锂电池,特斯拉同款电芯,独立电芯保护电路板,耐压抗摔
4.德国进口HBM传感器,2uv级分辨输出,密度计都严格进行96小时40度高温老化测试,称重稳定,密度值准确
5.溶液补偿设定,使用水作介质、也可使用其它液体介质
6.智能拼音汉字输入,标配RS打印机接口,打印内容可自由编辑.支持票据打印、标签打印。准确记录您的每一次测量数据;自定义打印标题、公司信息,让您的每次打印都可以随心所欲
7.自动保存组测量数据,并对数据进行统计分析。动态删除、统计打印、导出到U盘准确(选配)、高效地记录您的每一次测量数据,解放您繁琐的测量工作