способ определения кажущейся плотности пористых материалов

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЖУЩЕЙСЯ ПЛОТНОСТИ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающий смешение измельченной навески образца материала с пластичным веществом, прессование полученной смеси, взвешивание и определение кажущейся плотности расчетным путем, отличающийся тем, что прессование осуществляют в стакане с известным объемом в вакууме, а затем полученный образец термостатируют при атмосферном давлении в течение времени, превышающего время релаксации механических напряжений в пластическом веществе.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к измерению физических величин и может быть использовано при определении кажущейся плотности мелкодисперсных пористых материалов как сухих, так и насыщенных жидкостью, например углей, ионообменных смол и т.д.

Известен способ определения кажущейся плотности, заключающийся в том, что образцы пористых материалов размерами 3-13 мм опускают на 1-2 см в расплавленный парафин с последующим взвешиванием на воздухе и в воде [1]

Недостатками этого способа являются низкая точность из-за частичного проникновения расплавленного парафина в поры угля, а также потери части пылевидных частиц при отводе избытка парафина, что значительно ограничивает область применения данного способа.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ определения удельного веса твердых веществ, заключающийся в смешивании измельченной навески образца с пластичным веществом (парафин, смола и т.д.), прессовании полученной смеси в брикет с последующим определением удельного веса методом гидростатического взвешивания [2]

Однако в этом способе прессование смеси в брикет производится без вакуумирования, что не исключает наличия в брикете запрессованных пузырьков воздуха, приводящего к искажению данных по плотности.

Сущность предлагаемого способа определения кажущейся плотности пористых материалов заключается в прессовании брикета из смеси навески образца с порошкообразным пластичным материалом при одновременном вакуумировании. Причем прессование осуществляют в стаканах с известным объемом с последующим термостатированием стаканов с запрессованными образцами в течение времени, большего времени релаксации механических напряжений, что приводит к выравниванию плотности пластичного вещества по объему образца, а следовательно, и к повышению точности измерений за счет того, что такая смесь хорошо прессуется без проникновения в поры образца пузырьков воздуха и без испарения влаги в нем.

П р и м е р (осуществления способа). Навеску каменного угля (m 1 г), состоящую из частиц неправильной формы размером 0,3-0,5 мм смешивают с порошкообразным парафином в соотношении 1:2. Затем смесь помещают в стальной стакан с известным объемом, после чего стакан вводят в вакуумный пресс и присыпают сверху избытком парафина. Из пресса откачивают воздух до давления 10-30 Па. Прессуют смесь и парафин в стакан при давлении до 1 МПа. Затем снимается вакуум и стакан со спрессованным образцом выдавливается из пресса. Стакан со спрессованным образцом термостатируется в водяном термостате при 20^оС в течение 3 ч. Излишки парафина срезают ножом и производят взвешивание.

Отдельно при этих же условиях прессуют чистый парафин.

Кажущуюся плотность образцов определяют по формуле

_к где m_об масса образца (угля) в стакане, мг;

V_ст объем стакана, м³;

m_п масса парафина в стакане, кг;

_п плотность спрессованного

парафина (определяется в отдельных опытах) кг/м³.