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      材質分析鑒定

      材料密度測試

      概述

      密度測定是原材料和成品的一個重要質量參數。 有很多技術均可實現固體、粘性和液體材料的準確密度測定,如金屬、塑料、化學品、潤滑劑和食品。

      用于質量控制的密度

      密度的變化表明存在原材料變化,可能會對最終產品的功能或質量產生不利影響。 原材料密度測定可用于確認材料的純度。 如果一種物質參雜了更廉價的替代品,則復合材料的測量密度將與純正物質不同。

      密度可用于確保同質性。 如果生產的零件不是同質的,強度和抗裂性等關鍵性能屬性則可能受影響。 例如,如果內部存在一個很小的氣泡,則在受壓之后有可能最終導致零件發生故障。 零件隨機采樣是一種簡單且成本高效的持續監測質量的方式。

      為什么準確稱量至關重要

      實驗室常用的重量法密度測定有浮力法、位移法和比重瓶法。

      最常用的浮力法使用的是阿基米德原理:浸入流體內的物體所損耗的重量等于其取代的流體的重量。 這個古老的原理起源于公元前約200年,到現在仍然精確用于以重量法測定密度。 因此,準確的密度測定很大程度上取決于準確的重量值。

      密度測定工作流程

      浮力法實踐中的阿基米德原理

      阿基米德原理指出,部分或完全沉浸在流體中的物體會受到向上的浮力。 這種浮力的大小等于該物體取代的流體的重量。

      首先在空氣(A)中稱量固體,然后在已知密度的輔助液體(B)中稱量。 固體的密度ρ可以按照以下方式計算:
      ρ        = 樣品的密度
      A        = 樣品在空氣中的質量
      B        = 樣品在輔助液體中的質量
      ρ0       = 輔助液體的密度
      ρL       = 空氣密度
      必須考慮液體的溫度,因為每°C可能會導致0.001到0.1數量級的密度變化,這種影響會在結果小數點后第三位看到



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