助力产品快速质检！真密度测定仪测试可膨胀微球真密度

2023-03-22 17:35:58, CIQTEK 国仪量子技术（合肥）股份有限公司

摘要：本文介绍了真密度测定仪测试可膨胀微球的真密度，采用氦气和氮气2种不同置换气体进行实验，通过测试结果发现，可膨胀微球采用氮气测试结果更稳定且更接近样品真实值。

国仪精测自主研发的G-DenPyc 3900系列真密度测定仪可同时并行或交替测试3个可膨胀微球的真密度，极大提高了材料的测试效率，可广泛应用于工业生产线上的产品快速质检。

可膨胀微球，封装气体的小热塑性球体，由热塑性聚合物外壳和封入的液态烷烃气体组成。当微球受热时，外壳变软，内部气压急剧增大引起微球急剧膨胀，达到原来体积的60倍，使其具有轻质填料和发泡剂双重功能，广泛应用于建筑、运输、消费品、包装和工业等行业。

可膨胀微球

可膨胀微球作为轻质填料可大幅减轻产品重量，具有极低的密度，其密度的测定非常重要，国仪精测G-DenPyc 3900系列真密度测定仪可测试可膨胀微球的真密度，且经过实验发现，采用氮气做置换气体得出的真密度值更稳定且更接近样品真实值。

G-DenPyc 3900系列真密度测定仪测试原理

G-DenPyc 3900系列真密度测定仪基于阿基米德原理，以小分子直径气体为探针，利用理想气体状态方程PV=nRT，计算一定温度和压力条件下材料排开的气体体积，从而测定材料的真密度。小分子直径气体可采用氮气或氦气，因为氦气具有最小分子直径，是性质稳定的惰性气体，不易与样品发生吸附反应，一般建议采用氦气做置换气体。

G-DenPyc 3900系列真密度测定仪优势

G-DenPyc 3900系列真密度测定仪采用气体做探针，不会对测试样品造成损坏，样品可以直接回收利用；且在测试过程中，气体不会与样品发生反应，也不会对设备造成腐蚀，使用过程安全系数高；再者气体具有易扩散、渗透性好、稳定性好的特点，能够更迅速深入到材料的内部孔隙中，使测试结果更准确。

实验过程

1）预热：打开气瓶总阀和减压表，至少提前半小时打开电源开关，气体减压表输出压力：0.4±0.02MPa；

2）仪器标定：实验开始前，用标准钢球对仪器进行标定，确保设备所有管路测试的钢球体积均在标准值范围内后开始实验；

3）样品管体积测定：将空样品管安装仪器腔体内拧紧，进行软件设置，测定样品管体积，实验结束后记录相对应的样品管体积；

4）称样：为减少测试误差，需要尽可能多的称量样品，每次测试须称量样品至样品管体积的3/4左右，称量空管质量M1，加入样品后称量M2，计算出样品质量；

5）样品处理：为了跟生产质检条件达到一致，所有样品均未进行预处理；

6）真密度测定：将称量好样品的样品管安装到仪器内，在软件内进行真密度测定参数设置，实验结束后在软件上查看真密度结果。

结果与讨论

G-DenPyc 3900系列真密度测定仪的置换气体可选择氮气或氦气，实验时分别用2种置换气体进行了实验，在氦气测试过程中发现，可膨胀微球真密度值偏大，并且在测试过程中出现平衡压力逐点增大情况，对相同的样品重新取样进行氮气测试，测试真密度值结果稳定且测试结果在理论值范围内，详见下列测试结果。

4.1 氦气测试结果