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1、Company LOGO 熔体物性测定 密度密度 有色金属冶金 燕超 Contents 1压力计法 2 比重计法 4 膨胀计法 3 阿基米德法 密 度 测定 n 测量熔体密度的意义 密度是冶金熔体的一个重要物性，是冶金 工程设计的基本参数，影响着不同熔体间的 分层和分离，以及生产中的许多动力学现 象。由准确的密度值可以导出膨胀系数等性 质，故它对热力学函数的计算和探讨熔体结 构都有价值。因此对熔体密度测量方法的讨 论，提供它们的准确测量值，有很重要的理 论和实践意义。 n 密度的测量 u压力计法 如右图所示，将两个U型容 器对应端彼此连接起来，其中 一个U型容器装有试样并且放入 炉内，另外一个
2、U型容器装有已 知密度的标准液。用惰性气体 造成U型管两侧压力差，则液面 的高度差和密度之间存在如下 关系： 压力计法装置示意图 n 密度的测量 装有标准液的U型管可由普通玻璃制成， 标准液通常采用水银。装有试样的U型管采 用石英、氧化铝等耐火材料制成。熔体液面 的高度差用电接触法探测。此法使用于低温 熔盐和低熔点金属。 n 密度的测量 u比重计法 将试样在真空条件下熔融后注满已知容积 的容器（比重计），分别称量盛满熔体的比 重计的质量和空比重计的质量，计算出熔体 的质量，进而可以算出熔融状态下的密度。 比重计的体积可以用常温下注入水或者水 银的方法来标定。在考虑比重计本身的体积 膨胀，熔体的
3、密度可由下式进行计算。 此法使用于测定易挥发、易流动的熔体， 常用于快速而粗略的测定。 n 密度的测量 u阿基米德法 阿基米德法是利用阿基米德原理测定液体 密度的方法。阿基米德法用于测定液体密度 时，又分为直接阿基米德法和间接阿基米德 法。 l 直接阿基米德法 阿基米德原理指出，沉入液体中的物体， 其所受的浮力等于该物体排开的同体积液体 的重量。直接阿基米德法原理图如下。 n 密度的测量 如上图所示，若将特制的重锤用细丝悬挂的天 平上，测出其未浸入熔体前的质量M1和浸入熔 体熔体后的质量M2，重锤的熔体中所受的浮力 P= M1-M2，则熔体的密度为： 直接阿基米德法测定熔体密度时，其相对误差
4、可以控制在0.1%左右。此法简单又准确，被 n 密度的测量 广泛应用于测定各类熔体的密度。但是如果粘 度太大导致重锤无法沉入熔体是，直接法就不 适用了，这种情况可以考虑间接法。高温熔体 密度的测定通常是在氩气氛下进行的。 l 间接阿基米德法 间接阿基米德法是将待测熔体装入已知体积 的坩埚中，用细丝悬挂浸入已知密度和膨胀系 数的惰性液体中，以确定其所受的浮力P。 n 密度的测量 此时，待测熔体的密度可以用下式来计算。 惰性液体在低温时可以采用油类，高温时可 采用氯化钠或其他熔盐。其密度可用直接阿 基米德法事先测定。坩埚材料通常采用石 英、 氧化镁、钨、钼等材料。 n 密度的测量 u膨胀计法 膨胀计法是测定已知质量试样的体积来计 算熔体的密度。将已知重量的试样置于特质 的容器（称膨胀计）中，熔融后熔体的密度 和液面的高度成反比。 n 密度的测量 测定液面的高度，熔体的密度根据下式来计 算。 膨胀计可以做成细颈的瓶状，试料体积的 微笑变化能引起液面高度较大的变化，从而 能提高测量的精度。容器一般用耐热玻璃或 石英做成。液面高度的变化可以电接触法探 测。 此法适用测定低温熔盐和低熔点金属，可 连续的测出变温时熔体的密度。 n 密度的测量
