石墨密封材料的結構性質——真密度和假密度

　　石墨材料的許多物理化學性質都與其宏觀組織有關。表征宏觀組織結構性質的一些物理量為真比重、假比重、孔隙度、比孔容積、孔徑分布及氣體滲透率等。針對石墨密封材料使用條件的不同，都規定了在特定使用條件下的有關宏觀組織結構性質的技術指標。因此，研究石墨材料的宏觀組織結構性質以及它們間的相互關系是十分重要的。比如，在研究石墨材料的浸漬工藝就必須從了解材料的宏觀組織結構入手。

　　(1)真密度和假密度

　　石墨材料屬于多孔物質，衡量多孔物質的密度有幾種測定方法，在石墨材料生產使用過程中主要測定真密度及假密度，對炭素原料有時需要測定顆粒堆積密度。

　　①真密度：真密度是指不包括孔隙度在內的每單位體積的重量。要測出不包括孔隙度在內的每單位體積的真實重量，最常用的方法是溶劑置換法，氣體置換法及X射線衍射儀測定法。表1列出了溶劑轉換法測得的真密度。

表1　溶劑置換法測得的炭素質料真密度

　　②假密度：假密度是指原料顆粒或成品試樣單位體積的重量。該體積包括氣孔體積和骨料的真實體積兩部分。不難看出，在骨料真密度不變的情況下，孔隙度越大其假密度越低。可以用假密度的大小來衡量石墨制品宏觀組織結構的致密程度。假密度越低則組織結構越疏松。

　　假密度是石墨制品的一項重要質量指標，這是因為石墨的假密度大小在一定程度上影響著材料的機械性質和物理性質。各種炭質原料的假密度如表2所示。

　　石墨制品的假密度與采用的原料性質有關，與配料的顆粒組成及粘結劑用量關系更大，而且與混捏質量、成型壓力、焙燒溫度或石墨化溫度都有一定的關系。經過浸漬的石墨假密度有顯著提高，同時各項物理機械性能均有明顯變化，如表3所示。

表3　浸漬對假密度等物理性能的影響

　　③顆粒堆積密度：顆粒堆積密度是一定粒級的顆粒單位體積的重量。由于在單位體積中不僅有顆粒本身占有的體積，也包括顆粒與顆粒間孔隙占有的體積，所以顆粒堆積密度孝大大低于顆粒本身的假密度。顆粒堆積密度的測定是首先選用一定規格的篩子，篩出一定粒級的顆粒(如10～25mm，2～4mm)，再用一定容積的箱子裝一箱刮平，不得搖動，再稱重量，就可得顆粒堆積密度為：

　　顆粒堆積密度=試樣重量/容器體積　　g/cm³

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