密度比重滿足國標ISO1183、 ASTM D792、GB/T 1033
密度(density)乃是指物質單位體積的質量。
D=W/V 也就是 D=W/Wa-Ww 通常以g/cm3表示。
Wa:樣品在空氣中所稱之重量。 Ww:樣品在水中所稱之重量。
依產品而言:
1:致密性密度Da(不吸水產品):如橡膠產品、塑料產品、硬質合金、貴金屬等。
2:體密度Db(吸水性產品):如粉末冶金、精密陶瓷、氧化磁鐵、吸水性材料等。
依根據ASTM、MPIF 、JIS 、GB/T 5163準則所規定而言:
致密性密度為不能滲透性粉末燒結產品或孔隙小于2%多孔性產品。
體密度可滲透性粉末燒結產品或孔隙大于2%之多孔性產品。
真密度定義:
密度依定義之不同可分為:「真密度」「粒子密度」「外觀密度」等。
A、真密度:
依物質自身所占有之體積所求得之密度。
B:粒子密度:含存在表面四周凹凸的粒子所得之體積為主所求得之密度、含以下3種類體積。
1、粒子物質自身的體積
2、粒子內閉細孔之體積
3、粒子表面凹凸部空間之體積
C:外觀密度:在一定容積的容器內,粉體裝填滿杯、此內容積之體積所求之密度。此體積包括以下5種類之體積。
1、粒子物質自身之體積
2、粒子內閉細孔之體積
3、粒子表面之凹凸部之空間之體積
4、粒子和粒子之間隙之體積
5、粒子和容器之間隙之體積
根據粒子的形狀,裝填的方法和容器的尺寸大小。密度値有所変化。又分為松密度和振實密度。
但是在樣品內部和外部存在不連接空間(閉細孔)時,此內部空間因為空氣無法到達、厳密的說測定結果接近于「真密度」。
密度相關術語說明和演算:
一、浮力:
物體在水中時,水給予物體一個向上的作用力,這個作用力稱為浮力。
B=V XD
二、影響浮力的因素:1.物體沒入液體中的體積 V 2.液體的密度 D。
三、浮力的計算公式:
浮力 = 物體沒入液體的體積 X 液體密度
( B = V沒入液體部分 x D液體密度) 當D=1 g/cm3 時 B=V
浮力 = 物體沒入液體后所排開的液體重
四、物體在水中會減輕重量,這是因為浮力會抵消部分物體的重量所致。 B=V XD
物體在空氣中重 - 浮力 =物體在水中重 W空氣 - B = W水中
也就是說浮力 =物體在空氣中重 -物體在水中重。 B = W空氣-W水中
密度的量測:
A:簡單的幾何形狀〈諸如實心圓柱體或長方形棒條〉:
其體積可精確的測出,則其總體密度〈B〉可由干燥重量除以實測的體積來決定。以下是一些簡單幾何形狀的總體密度計算案例:
實心圓柱體 Bc = D/Vc = D/(pr2h) (2.1)
長方形棒條或平板 Br = D/Vr = D/(lwh) (2.2)
Bc,Br和Vc,Vr分別為實心圓柱體和長方形棒條的總體密度和體積。
D:為所測試之形體的重量
r:為半徑,h:為長度,l:為長度,w:為寬度。p =3.14。
B:形狀復雜之物體的總體密度:
一個任意成形的粉末冶金零件和精密陶瓷組件,其體積是很難由市面上所謂標準
量規與量計給予精確的測量。如分厘卡和測徑規….等。所以要使用何種精密方
法去量測體積呢?
可由阿基米得原理來測試,此法為根據物體在空氣中的重量,若欲測試之組件沒有
與表面相通之孔隙,則可直接浸于水中測試重量。此為不能滲透性產品或孔隙小于
2%多孔性產品。
在阿基米得原理中密度的測試只有二個變數Wa/(Wa-Ww)。
稱致密性密度(Apparent Density)。
Wa:樣品在空氣中之重量 Ww:樣品在水中之重量
而多孔性產品所需要的體密度的測試卻是三個變量Wa/(Wb-Ww)。
又稱體密度(Bulk Density)。
市面上之比重天平:
1. 有天平加裝自制的比重架形成比重天平,自己用計算器加以計算。(任何天平皆可以如此為之)
2. 有原廠寫好簡易程序再加裝自制比重架形成比重天平。全部是二個變數Wa/(Wa-Ww)。如mettler、sartorius、precisa、shimatsu、and…等。
3. Mirage專業比重天平。溫度補償問題、固、液兩用、變化率、材料%比、上下限比較器功能、有效位數。
4. 還有我們的專業比重天平。
我們產品的特色:
1、依據ASTM D792、GB/T 1033、EQV/ ISO/DIS 1183、JIS K7112、MPIF42所設計制作而成。
2、為了讓我們的產品達國際化水平,我們制作時所考慮的條件:
A、線的影響:
(a) 固體比重測量時比重吊籃所用的細線是否<0.6m/m(在0.01g精度之天平)。
(b) 因為根據JIS對比重吊籃線粗細研究報告得知Φ1m/m沒入純水10mm中將造成約7.9mg的浮力。
(c) 液體比重測定時,所使用玻璃球之吊線,若為Φ0.2m/m沉入純水中10mm,則將造成0.3mg之浮力。
故測量比重之線徑符合上述之規定,測出之比重值才屬準確。
B、表面張力的影響:
(a) 線徑愈細造成的表面張力愈小,測量出的誤差愈小。
(b)為避免水的表面張力對樣品所造成影響,故樣品必須沉入水中至少6mm以上。
C、氣泡的影響:
氣泡會使測量物產生浮力,造成比重測得之誤差。如測量物上有附著外徑1mm之氣泡,將造成0.013g之浮力,使得比重測定結果造成影響。故在測量時氣泡問題是要十分注意的。
D、又根據JIS采用的阿基米得原理之研究報告:比重之有效位數和稱重精密度有關