水位移和体积密度关系的方法发现粉末材料的密度

b . Dan-Asabe¹,美国雅鲁²d S Yawas³s Y鲔⁴

研究员,壳牌办公室椅子,机械工程系,Ahmadu贝洛大学Zaria
壳牌教授,壳牌办公室椅子,机械工程系,Ahmadu贝洛大学Zaria
读者,机械工程系,Ahmadu贝洛大学Zaria
机械工程系教授,Ahmadu贝洛大学Zaria

文摘

真密度测定颗粒物质是非常重要的特别是在配方颗粒复合材料。颗粒复合材料的生产需要知识的真实密度单个成分的物质,因为这是重要的材料选择尤其是轻型复合材料如此满意。水位移法的不溶性物质的密度是非常繁琐和容易出错因此散装密度关系技术被设计来确定真正的不溶性微粒物质的密度。Kankara粘土的案例研究使用散装密度关系(与已知密度的碳酸钙和PVC)是用来确定其真实密度。比较的方法表明,大部分densityrelation给一个更好的结果和更高的精确度。结果发现Kankara粘土的密度约1.8克/立方厘米获得使用散装密度关系。重量密度关系也决心使生产复合根据质量混合比例

关键字

Kankara粘土;真正的密度;体积密度;体积分数;重量分数;水位移;颗粒物质

介绍

真正的物质密度的定义是它的压实质量比它的体积没有空气的空间。真密度测定的粉状物质是非常重要的医药[1]、制造即材料回收[2]和研发产业。用量筒测量体积的微粒物质不给真正的体积,因为它是由空气包括空白空间。制药行业使用药物制备中的体积密度。体积密度的定义是烘干的颗粒样品的质量(如木屑)除以总体积(量筒)当芯片包装没有压缩[3]。量筒中的物质应该动摇之前阅读它的体积。体积密度考虑固体和孔隙空间,而粒子密度(真密度)只考虑矿产固体[4]。

复合材料提供所需的属性,可能无法实现的个人成分[5]。复合材料分类是基于结构设计即加强元素及其性格类型矩阵;材料类型即类型的矩阵和增援部队及其属性;处理技术即生产过程[6]。

真密度测定单个成分的复合材料是非常重要的在材料选择尤其是轻型复合材料如此满意。组成的组合来实现这将意味着他们的真实密度必须已知。许多天然材料如Kankara粘土、菠萝纤维、椰子纤维、剑麻等(撒母耳等,2012)发现在生产中越来越多地使用和接受的复合材料由于其重量轻。有些材料在纤维或颗粒形式和密度而其他人

尚未确定。未知(真正的)天然材料的密度以微粒形式需要已知(有效的材质选择)给一个想法的合成复合材料的重量。

颗粒复合材料的生产需要知识的真实密度单个成分的物质,以便生产复合后,将标准比较复合体积比理论如下给出[7];

方法

这是根据实验过程进行分类使用水位移法和体积密度关系的方法。案例研究Kankara粘土[8]中发现Kanakara尼日利亚北部卡齐纳州的真正的微粒物质密度有待确定。

答:水驱

所需的设备是一个数字重平衡,量筒,蒸馏水和不溶性物质(Kankara粘土)的密度是待定。样本Kankara粘土的体重在数字资产,然后它的体积随后在量筒测量。测量体积(容积)是不实际的(真正)卷因为有孔隙体积(空域)包容性。测定量蒸馏水是添加到汽缸和最终体积。然后下面的表达式是用来计算密度;

Kankara粘土样品的质量,m1

体积的蒸馏水,V1

体积的蒸馏水和Kankara样本,V2

真正的密度,

四个样品的过程重复Kankara粘土在不同质量和表1中给出。

图1显示的图形趋势线密度不是线性即密度值不是均匀的,因此并不可靠。然而,方法设计了如下所述的散装密度关系。

b .散装密度关系

大部分密度关系是一个过程我设计和定义为随后发现粉末材料的体积密度和确定其(实际)密度关系已知密度的另一个(其他)标准粉末材料(s)。这涉及到相关的一个或多个标准粉末材料的密度与已知的真实密度来确定未知的粉状物质即Kankara粘土。所需的设备是一个数字重平衡,量筒,标准样品和不溶性物质(Kankara粘土)的密度是在这种方法中,确定实验室采购使用碳酸钙和PVC样品与已知的标准材料密度和Kankara粘土是真正与未知的物质密度。标准材料的体积密度和Kankara粘土是首先确定如下给出;

Kankara粘土样品的质量,可

质量的PVC、mp

总体积的Kankara样本,Vbk

总体积的碳酸钙样品,Vbc

PVC样品的体积,Vbp

体积密度的Kankara粘土、石灰和PVC下面计算;

相同体积的Kakara粘土、石灰和PVC测量校准气缸称重和各自的体积密度计算使用上面的方程(8)。过程重复四个样品在不同数量和表如表2中给出。

的关系方程(10)用于计算Kankara粘土的真实密度如表2计算。假设材料将覆盖相同的真正的卷在固体形态(比如Kankara粘土和分别与真密度Ρtk和ρtc碳酸钙),我们有;

表3与不同材料的体积密度(图2)的斜坡和标准(已知)碳酸钙和PVC的真实密度。第一行描述了材料的体积密度、真密度要比(或相关)。第二行给材料的体积密度。第三行表明,碳酸钙作为标准物质与已知的真密度和用于查找PVC和Kankara粘土。第四行表明,PVC作为标准物质与已知的真密度和用于查找碳酸钙和Kankara粘土。第五行给出了平均(从3日和4日行)的真实密度未知Kankara粘土为1.8克/立方厘米

c使用散装密度关系措施

必须遵守以下注意事项:

1。首先确定水的密度(蒸馏)使用量筒建立气缸上的任何可能的错误阅读。水的密度约为25C 0.995 - 1 g / cm3 [9]。

2。确保材料的密度和标准发现材料有相同的粒子大小。这是通过筛分筛分粒度相同的(例如250嗯筛)。

3所示。统一开发压实沉降对所有必须遵守不同的样本数量和不同的材料。典型的利用可以利用的量筒(例如100立方厘米大小)包含示例用手(即三倍与中指)在空中,利用气缸的表或振动设备。必须指出哪个攻丝方法必须遵循所有的样品。

4所示。必须注意确保密度图形趋势是线性的。这将意味着压缩体积(不同的)样本数量是一致的。

结果和讨论

结果表明,真密度测定用水位移法并没有给出一个稳定的结果。这就解释了为什么曲线的斜率(图1)并不是完全线性即平均密度从这个不给合理的结果。许多试验可以付出了大量努力,有一个相当线性趋势虽然这是非常麻烦和不安。从体积密度关系结果(图2)表明,不同材料的体积密度是完全线性和经过原点(线方程)。这表明从密度均匀的方法(对于不同的样本测量)表明一个合理的高精确度。另外,使用每个标准试样的体积密度关系方程与(碳酸钙和PVC)给的真实密度Kankara粘土与高度相关(表3)。

支票也可以用来确定结果的准确性。这是通过检查的密度说PVC(表3)使用标准的真密度的碳酸钙,表明密度非常接近标准的PVC。同样对于碳酸钙这表明它的密度约等于它的标准使用标准PVC密度作为参考。

结论

真实体积的测定不溶性物质粉用水位移方法非常繁琐且容易出错因此散装密度关系技术被设计来确定真正的不溶性微粒物质的密度。Kankara粘土的案例研究使用散装密度关系被用来确定其真实密度。比较的方法表明,体积密度关系提供了一个更好的结果和更高的精确度。结果发现Kankara粘土的密度约1.8克/立方厘米使用散装densityrelation获得。重量密度关系也确定了两个或两个组成材料,使生产复合根据质量混合比例。

引用

谁。体积密度和利用粉末密度:最终测试除了国际Pharmacopoeive文档QAS / 11.450决赛。2012年世界卫生组织(who),页1 - 6。
资源的未来。材料体积密度:材料改变到一个更好的环境。www.wrap.org.uk local_authorities, 1-13, 2009页。
SCAN-CM体积密度:纸浆生产木屑。斯堪的纳维亚纸浆、纸和板测试委员会46:92,1992年
植物和土壤科学eLibrary。Soils-Part 2:土壤和土壤水的物理性质。Passel.unl.edu/pages/info, 2013年9月18日访问
Reddy, j . n理论和复合材料正交异性层合板的分析。Kluwer学术出版商,德克萨斯州,1999。
Akbarov, s d Guz, a . n在弯曲的复合材料力学(p。1)。多德雷赫特:Kluwer学术出版社,2000年。
阿什比m . f .机械设计中材料选择。巴特沃斯Hememann,第四版,牛津大学,英国,2011年。
罗莉,j . A。,Lawal, A. O. and Ekanem, E. J. Characterisation and optimisation deferration of Kankara clay. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, Vol. 2(5), pp. 60- 74, 2007.
工程工具盒(2013)。访问http://www.engineeringtoolbox.com/water-thermal-properties-d_162.html, 7月14日,2013年。