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密度的定义是指单位体积中物质的质量,国际单位是kg/m3,也可以采用g/cm3为单位。
玻璃的密度是其结构的表征参数之一,密度测定是生产工艺中控制玻璃组成的简便方法。常 用的测定方法有比重瓶法、悬浮法和沉浮比较仪法。
(1) 比重瓶法通过测定玻璃粉末试样的质量和所占的体积,再计算出单位体积的质量。虽然 这是测定玻璃密度的仲裁法,但不适合于玻璃纤维、泡沫玻璃、熔融玻璃和烧结玻璃的密度测定。
测定时,先对比重瓶进行称量,再将玻璃粉末试样装入比重瓶并称量,然后再在瓶中充满蒸 馏水,同时进行称量。其后,测出仅充满蒸馏水的比重瓶的质量,从而计算出玻璃粉末试样的质 量和体积。
要求被测试样结构均匀,不含气泡、结石和线道等缺陷,且经过退火处理,内应力小于 3. 5MPa。试样经研磨后粒径范围在1〜3mm。测试溶液常采用蒸馏水,测试温度为(19±1)°C。 蒸馏水在 18°C、19。。和 20°C时的密度分别为 0. 99859g/cm3、0. 99840g/cm3 和 0. 99820g/cm3。.
(2) 悬浮法采用此方法测定玻璃密度是基于阿基米德原理、利用浮力准确测出玻璃试样的 体积,并用天平精确称出试样的质量,再计算出玻璃的密度。要求被测试样中不含(或只含很少 量)小气泡或其他杂质,很好制成圆柱体矩形条状。测试温度通常在25°C左右。
(3) 沉浮比较仪法将被测试样和密度已知的标准试样放入密度已知的溶液中,溶液的密度 需控制在使试样和标准样均悬浮在溶液中的范围,溶液的热膨胀系数高于试样和标准样。在匀速 升温过程中,随着溶液密度的减小,试样和标准样均会下沉。通过测定两者下沉至某点时的温 度,由事先编制的密度表查出试样的密度。
比重瓶法和悬浮法都不适用于玻璃生产中经常性的密度测定,沉浮比较仪法是对悬浮法进行 简化后提出的,可用于玻璃生产中经常性的密度测定。
(4) 玻璃熔体密度测定常采用铂铑双锥体称重法,根据测定的浮力计算熔体的密度。分别 在空气和玻璃熔体中对铂铑双锥体进行称量。