金屬材料密度測試有多種方法,以下是一些常見的測試方法介紹:
稱重排水法
原理:根據(jù)阿基米德原理,金屬材料浸入水中所排開的水的體積等于金屬材料的體積,通過測量金屬材料的質(zhì)量和排開水的體積,進而計算出密度。
操作步驟:首先用分析天平準確稱量金屬試樣的質(zhì)量m;然后將適量的水倒入量筒中,記錄水的體積V1;接著將金屬試樣完全浸沒在量筒的水中,注意避免產(chǎn)生氣泡,記錄此時水和金屬試樣的總體積V2;最后根據(jù)公式ρ=V2?V1m計算金屬材料的密度。
幾何測量法
原理:對于形狀規(guī)則的金屬材料,通過測量其幾何尺寸,計算出體積,再結(jié)合質(zhì)量測量,依據(jù)密度公式計算密度。
操作步驟:使用卡尺、千分尺等精密測量工具,分別測量金屬試樣的各項幾何尺寸。如測量圓柱體的直徑d和高度h,或長方體的長a、寬b、高c;根據(jù)相應(yīng)的幾何體積公式計算試樣體積,圓柱體體積V=π(2d)2h,長方體體積V=a×b×c;用天平稱量金屬試樣的質(zhì)量m,將質(zhì)量和體積代入密度公式ρ=Vm,計算出金屬材料的密度。
密度瓶法
原理:利用密度瓶的容積固定這一特性,先測量密度瓶在空瓶、裝滿水以及裝入金屬試樣并裝滿水時的質(zhì)量,通過質(zhì)量差計算出金屬試樣的體積,進而求得密度。
操作步驟:首先稱取空密度瓶的質(zhì)量m0;然后將密度瓶裝滿純水,蓋上瓶塞,使多余的水從瓶塞的毛細管中溢出,用濾紙擦干密度瓶外部,稱取其質(zhì)量m1;接著將適量的金屬試樣放入密度瓶中,再裝滿水,按上述方法操作后稱取質(zhì)量m2;根據(jù)公式V=ρwm1?m2+m0計算金屬試樣的體積,其中ρw為試驗溫度下純水的密度,最后根據(jù)ρ=Vm計算金屬材料的密度,m為金屬試樣的質(zhì)量。
以上每種方法都有其適用范圍和精度要求,實際操作中可根據(jù)金屬材料的形狀、特性及對測量精度的要求等來選擇合適的測試方法。