硬质泡沫塑料 开孔和闭孔体积百分率的测定 试验原理及仪器

 4 原理 本方法基于波仪耳—马略特定律(Boyle-Mariotte law)测定多孔塑料材料开孔体积的多孔性。波仪耳-马略特定律表明密闭气体体积的增加导致压力成比例的降低。
本方法测定开孔泡的数值,通过测定一种材料可得到的炮孔体积来确定多孔性,剩余体积为密闭泡孔和孔壁的体积,待测样品制备时需要切割,会造成一小部分密闭孔被打开,这些被打开的开孔误差的矫正见附录 B.
试验仪器由两个已知体积的试验容器通过阀门连接。其中一个容器是校准过的样品仓,它用于放入试验样品,并连接高纯度的干燥气体(99.99%),例如氮气或氦气。将试样室的气体压力增加到预先设定的压力值,记为p₁,之后将两个试验容器连接阀口打开,降低后的压力值记为p₂。两次压力的比值p₁/p₂与样品仓中被样品取代的体积有直接的关系。通过这个体积和试样几何体积的不同测定试样开孔率。
注∶选择的干燥气体不能对试验有不合适的影响,如溶解试样或容易渗透到样品中。
5仪器  5.1 气体比重仪
比重仪设备的示意图见图1。它应包含以下几个特征:
5.1.1试样室(V_CHAMBER),体积约在30cm³一150cm³ 之间,精确到0.1cm³。
5.1.2 膨胀参考体(Vexp ) ,是精确校准的体积,精确到0.1cm³。
   
5.1.3 标准压力传感器,测量范围在0kPa～175 kPa,有*小体积位移和0.1%的线性。
5.1.4 压力调节阀,避免压力传感器的压力过大。
5.1.5 过滤器,阻止粉末等堵塞传感器和控制阀。
5.1.6 进气流控制阀,控制气体压力。
5.1.7 排气流控制阀,控制气体排出。
5.1.8两相选择阀,将参考体积与样品仓相连。 5.1.9无孔标准样块,(如不锈钢球体)已知体积应占试样室体积的三分之一至三分之二。
5.1.10数字标尺,读取压力传感器上压力值,精确到0.007 kPa。
5.1.11试样室密封盖,含环型密封圈。
5.1.12气体比重仪校准程序,参见附录A。
5.2切割设备
用于试样的制备,如带锯或竖锯,其锯刃具备平滑切割的能力。也可以采用孔洞切割器。
5.3测量仪器
游标卡尺或千分尺测量仪器,能精确测量试样到0. 003 cm。