[发明专利]一种固态多孔材料分层孔隙率的测试方法和器具

说明书

一种固态多孔材料分层孔隙率的测试方法和器具，该方法包括：对试样进行预处理；计算试样每层的体积，其中第n层的体积为v_n；检测试样每层的孔隙内填充满水时试样的质量，其中，第n层孔隙内填充满水时试样的质量为m_n，未填充水时试样的质量为m_n‑1，水的密度为ρ_水；根据公式计算试样第n层的孔隙率ρ_n：本发明不仅能测定固态多孔材料试样的整体孔隙率，还能测定其内部孔隙率的分层分布。

技术领域

本发明涉及一种材料技术检测领域，尤其涉及一种固态多孔材料分层孔隙率的测试方法和器具。

背景技术

国内外测定孔隙率的方法按原理可分为两种：体积法和重量法。体积法的测定使用美国Corelok真空密度仪，这种方法测定结构较精确，但成本较高，操作较复杂；重量法是基于浮力原理，能够通过电子天平上数值的变化计算出测试试件的孔隙率，此方法较简单，一般用于实验室快速测定试样的孔隙率。此两种方法只能测定固态多孔材料的试样整体孔隙率，但不能对其内部孔隙率分层分布给出具体的数据。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种固态多孔材料分层孔隙率的测试方法和器具，具体技术方案为：

一种固态多孔材料分层孔隙率的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：对试样进行预处理；计算试样每层的体积，其中,第n层的体积为v_n；检测试样每层的孔隙内填充满水时试样的质量，其中，第n层孔隙内填充满水时试样的质量为m_n，未填充水时试样的质量为m_n-1；根据公式计算试样第n层的孔隙率ρ_n，其中，水的密度为ρ_水：

进一步地，试样的预处理包括试样烘干、试样塑形。

进一步地，所述试样塑形的形状为等截面柱体。

进一步地，所述试样塑形的形状为长方体或正方体或圆柱体中的一种。

进一步地，测量试样每层的层高以及截面积，所述第n层的体积为v_n＝截面积×层高。

一种用于测试固态多孔材料分层孔隙率的器具，包括测试平台、测重装置和控制装置；所述测试平台包括底部平台、垂直设置在底部平台两侧的两根升降架、可在两根升降架上上下移动的升降平台，所述控制装置与所述升降平台相连接，且能精确地控制所述升降平台的位移量和位移速度；所述测重装置包括电子秤、上吊篮、下吊篮和设有排水管的盛水容器，所述盛水容器放置在底部平台上，所述电子秤放置在升降平台上，所述上吊篮放置在电子秤上，所述下吊篮通过悬挂件与所述上吊篮平衡地相连接。

进一步地，所述控制装置包括两个分别设置在两根升降架上的丝杆螺母副和与其中一个所述丝杆螺母副的丝杆相连的电机，两根丝杆螺母副的丝杆通过同步带相连接，所述升降平台安装在两根所述丝杆螺母副的螺母上。

进一步地，所述控制装置还包括与所述电机电连接的控制器，所述控制器用于控制所述升降平台的位移量和位移速度。

进一步地，所述升降平台的移动速度为1-12mm/min。

有益效果：

本发明不仅能测定固态多孔材料试样的整体孔隙率，还能测定其内部孔隙率的分布。

附图说明

图1为本发明测试固态多孔材料分层孔隙率的方法的框图。

图2为本发明用于测试固态多孔材料分层孔隙率的器具的整体示意图。

图中：1试样，2底部平台，3升降架，4升降平台，5电子秤，6上吊篮，7下吊篮，8盛水容器，9排水管，10吊钩，11吊丝，12丝杆螺母副，13电机，14同步带。