（高清版）GBT 41063-2021 玻璃纖維 密度的測(cè)定

玻璃纖維密度的測(cè)定2021-12-31發(fā)布2022-07-01實(shí)施國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容有可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)提出。本文件由全國(guó)玻璃纖維標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC245)歸口。1玻璃纖維密度的測(cè)定本文件規(guī)定了玻璃纖維密度測(cè)定的調(diào)濕和試驗(yàn)環(huán)境、試驗(yàn)方法和試驗(yàn)報(bào)告。本文件描述了三種測(cè)定玻璃纖維密度的試驗(yàn)方法，分別為：——方法A:氣體比重瓶法；——方法B:液體比重瓶法；——方法C:浮力法。方法A為仲裁試驗(yàn)方法。本文件適用于玻璃纖維密度的測(cè)定。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T6682分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法GB/T9914.2增強(qiáng)制品試驗(yàn)方法第2部分：玻璃纖維可燃物含量的測(cè)定3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。密度densityp在規(guī)定溫度下單位體積物質(zhì)的質(zhì)量。注：密度以千克每立方米(kg/m3)、千克每升(kg/L)或克每立方厘米(g/cm3)為單位。4調(diào)濕和試驗(yàn)環(huán)境試驗(yàn)前，試樣應(yīng)在溫度23℃±2℃,相對(duì)濕度50%±10%的條件下至少放置6h,并在相同的溫濕度條件下進(jìn)行測(cè)試。5試驗(yàn)方法5.1方法A:氣體比重瓶法根據(jù)波義耳定律，密閉氣體體積的降低與壓力的增加成正比，惰性氣體，例如氦氣、氮?dú)?，在室溫?具有理想氣體的性質(zhì)。通過對(duì)兩個(gè)已知體積的倉(cāng)室通入惰性氣體，進(jìn)行兩個(gè)壓力的精密測(cè)量，根據(jù)氣體壓力的變化來(lái)確定樣品的體積，從而得到其密度。5.1.2.1氣體比重儀，由樣品倉(cāng)、附加倉(cāng)、閥門、管路、電路板、示。樣品倉(cāng)體積和附加倉(cāng)體積應(yīng)通過已知體積的標(biāo)準(zhǔn)樣品校準(zhǔn)得到，校準(zhǔn)方法應(yīng)符合附錄A的規(guī)定。9標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：1——?dú)怏w進(jìn)入；2——減壓閥；3——控制閥；4——電磁閥；6——過濾器；:壓力傳感器；8——附加倉(cāng)；9——真空泵。5——樣品倉(cāng)；圖1氣體比重儀示意圖5.1.2.2恒溫水浴，能使樣品倉(cāng)的溫度保持在23℃±0.1℃。5.1.2.3分析天平，可讀至0.1mg,最大允許誤差為0.5mg,量程為200g。5.1.2.4測(cè)量氣體，推薦使用純度不小于99.99%的氦氣，也可用其他無(wú)腐蝕和無(wú)吸附的氣體，例如純度不小于99.99%的氮?dú)?。除非另有商定，試樣?yīng)去除浸潤(rùn)劑。去除浸潤(rùn)劑可采用GB/T9914.2中規(guī)定的灼燒的方法。若相關(guān)利益方同意，也可采用含浸潤(rùn)劑的試樣測(cè)試。根據(jù)樣品倉(cāng)的體積取適當(dāng)質(zhì)量的試樣，用合適的工具(5.1.2.5)將纖維切割至不高于樣品倉(cāng)的高度。5.1.4.1檢查氣體比重儀(5.1.2.1),確保儀器無(wú)漏氣。5.1.4.2用分析天平(5.1.2.3)稱取樣品倉(cāng)質(zhì)量(m?),精確至0.1mg,將纖維放至樣品倉(cāng)，填充到樣品倉(cāng)容量的60%以上，稱取樣品倉(cāng)和試樣的質(zhì)量(m?),精確至0.1mg。5.1.4.3將稱好的樣品倉(cāng)和試樣放入氣體比重儀，并將樣品倉(cāng)密封，調(diào)節(jié)恒溫水浴(5.1.2.2)使樣品倉(cāng)的溫度保持在23℃±0.1℃。通入氣體(5.1.2.4),多次脈沖吹掃以去除儀器樣品倉(cāng)和附加倉(cāng)中的空氣，也可使用真空泵(5.1.2.6)去除儀器樣品倉(cāng)和附加倉(cāng)中的空氣。5.1.4.4打開所有閥門，使樣品倉(cāng)和附加倉(cāng)充滿處于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的氣體，此時(shí)壓力傳感器讀數(shù)應(yīng)為零。5.1.4.5關(guān)閉附加倉(cāng)的閥門，使氣體充入樣品倉(cāng)直至達(dá)到所需壓力，推薦為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，關(guān)閉進(jìn)氣3閥門，壓力傳感器讀數(shù)記為p?。5.1.4.6打開附加倉(cāng)的閥門，使樣品倉(cāng)中的氣體進(jìn)入附加倉(cāng)，壓力傳感器讀數(shù)記為pz。5.1.4.7試樣的密度按式(1)計(jì)算：式中：…………p——玻璃纖維密度，單位為克每立方厘米(g/cm3);m?——樣品倉(cāng)質(zhì)量，單位為克(g);m?——樣品倉(cāng)和試樣的質(zhì)量，單位為克(g);Vmens——樣品倉(cāng)體積，單位為立方厘米(cm3);Vp——附加倉(cāng)體積，單位為立方厘米(cm3);p?——?dú)怏w只進(jìn)入樣品倉(cāng)時(shí)的壓力，單位為帕斯卡(Pa);p?——?dú)怏w進(jìn)入樣品倉(cāng)和附加倉(cāng)時(shí)的壓力，單位為帕斯卡(Pa)。5.1.4.8重復(fù)5.1.4.4～5.1.4.7操作，直至連續(xù)5個(gè)密度單值的標(biāo)準(zhǔn)差小于0.0005g/cm3,取這5個(gè)單值的算術(shù)平均值，修約至0.001g/cm3。注：目前商業(yè)化的氣體比重儀已可實(shí)現(xiàn)5.1.4.4～5.1.4.7步驟的自動(dòng)操作。5.2方法B:液體比重瓶法根據(jù)阿基米德定律，將纖維浸沒于水中，測(cè)量纖維排出的水的體積，以此來(lái)代替纖維的體積，從而計(jì)算出纖維的密度。5.2.2儀器和材料5.2.2.1無(wú)水乙醇，分析純。5.2.2.2鼓風(fēng)干燥箱，溫度能控制在105℃±2℃或所選擇的溫度±2℃。5.2.2.3干燥器，內(nèi)置合適的干燥劑(如硅膠)。5.2.2.4蒸餾水，應(yīng)符合GB/T6682的規(guī)定。5.2.2.5比重瓶，容量為50mL。5.2.2.6分析天平，可讀至0.1mg,最大允許誤差為0.5mg,量程為200g。5.2.2.7超聲波清洗機(jī)，帶有平板浴槽，功率不小于400W。5.2.2.9恒溫水浴，控溫精度為±0.1℃。試樣應(yīng)去除浸潤(rùn)劑，去除浸潤(rùn)劑可采用GB/T9914.2中規(guī)定的灼燒的方法。稱取35g±2g的試樣，去除浸潤(rùn)劑后用瑪瑙研缽研磨至長(zhǎng)度1mm～3mm,轉(zhuǎn)移至燒杯中，用3倍試樣體積的無(wú)水乙醇(5.2.2.1)洗滌，靜置，傾倒出溶劑，反復(fù)洗滌2～3次。在溫度為105℃±2℃的鼓風(fēng)干燥箱(5.2.2.2)中干燥不少于1h,置干燥器(5.2.2.3)中冷卻至室溫。5.2.4.1用蒸餾水(5.2.2.4)洗凈比重瓶(5.2.2.5),連同瓶塞在105℃±2℃下干燥至恒重，置干燥器中冷卻至室溫，用分析天平(5.2.2.6)稱取其質(zhì)量(m),精確至0.1mg。5.2.4.2將8g～10g試樣通過漏斗置于比重瓶?jī)?nèi)，擦去粘在比重瓶外部和口部的粉末，稱取比重瓶和4GB/T41063—2021試樣的質(zhì)量(m?),精確至0.1mg。5.2.4.3用蒸餾水充滿3/4的比重瓶，通過超聲波清洗機(jī)(5.2.2.7)清洗或電爐(5.2.2.8)加熱的方法消除氣泡。消除氣泡后將比重瓶置于23℃±0.1℃的恒溫水浴(5.2.2.9)中恒溫至少1h,用23℃±0.1℃的蒸餾水充滿，用塞頭塞住，定容，擦干稱取其質(zhì)量(m?),精確至0.1mg。5.2.4.4去掉比重瓶中的試樣，裝滿除氣泡后的蒸餾水，置于23℃±0.1℃的恒溫水浴中恒溫至少1h,取出用23℃±0.1℃的蒸餾水定容，擦干稱取其質(zhì)量(m),精確至0.1mg.5.2.4.5試樣的密度按式(2)計(jì)算：式中：p——玻璃纖維密度，單位為克每立方厘米(g/cm3);p?——在測(cè)量溫度下蒸餾水的密度，單位為克每立方厘米(g/cm2),在23.0℃下的值為0.99754g/cm3;m——比重瓶質(zhì)量，單位為克(g);m?——裝有試樣的比重瓶質(zhì)量，單位為克(g);m?——裝有試樣和蒸餾水的比重瓶質(zhì)量，單位為克(g);m?——裝滿蒸餾水的比重瓶質(zhì)量，單位為克(g)。5.2.4.6重復(fù)5.2.4.1～5.2.4.5操作，測(cè)量3個(gè)試樣的密度，取3個(gè)單值的算術(shù)平均值，修約至0.001g/cm3。5.3方法C:浮力法5.3.1原理根據(jù)阿基米德定律，浸在液體里的物體浮力的大小等于被該物體排開液體的重力。據(jù)此，把在空氣中稱量過的試樣浸在液體中進(jìn)行稱量，計(jì)算出試樣的密度。5.3.2儀器與材料5.3.2.1鍍鎳坩堝鉗，用于截取試樣。5.3.2.2試樣皿，稱量前盛放試樣，需要時(shí)，也可在烘箱或馬弗爐中盛放試樣。5.3.2.3銼刀，用于修整試樣。5.3.2.4蒸餾水，應(yīng)符合GB/T6682的規(guī)定。5.3.2.5鼓風(fēng)干燥箱，溫度能控制在105℃±2℃或所選擇的溫度士2℃。5.3.2.6干燥器，內(nèi)置合適的干燥劑(如硅膠)。5.3.2.7分析天平，可讀至0.1mg,最大允許誤差為0.5mg,量程為200g。5.3.2.8溫度計(jì)，精度為0.1℃,能測(cè)量水的溫度。5.3.2.9燒杯，適當(dāng)容量(250mL～750mL),能放入天平內(nèi)，并可使吊籃或線環(huán)式試樣托浸沒在其中的蒸餾水里。5.3.2.10支撐架，跨在天平托盤的上方放置燒杯。5.3.2.11吊籃，與天平托盤相連。吊籃使用直徑小于0.2mm并經(jīng)脫脂處理的金屬絲制作。在玻璃纖維生產(chǎn)拉絲過程中取樣。用鍍鎳坩堝鉗(5.3.2.1)從漏板下直接截取一段玻璃棒，質(zhì)量為2g±1g,放置在試樣皿(5.3.2.2)中自然冷卻；重復(fù)截取多個(gè)備用。挑選至少5個(gè)無(wú)肉眼可見的氣泡、結(jié)石、條紋等缺陷的玻璃棒，用銼刀(5.3.2.3)將兩端修整成光滑平整、棱邊略帶圓角的試樣。用蒸餾水(5.3.2.4)反復(fù)洗滌2～3次后放于溫度為105℃±2℃的鼓風(fēng)干燥箱(5.3.2.5)中干燥不少于1h,置干5GB/T41063—2021燥器(5.3.2.6)中冷卻至室溫。5.3.4操作5.3.4.1用分析天平(5.3.2.7)稱量玻璃試樣質(zhì)量(m?),精確至0.1mg。5.3.4.2將盛有蒸餾水并插有溫度計(jì)(5.3.2.8)的燒杯(5.3.2.9)放在天平支撐架(5.3.2.10)上，測(cè)量和記錄燒杯中水的溫度，水的溫度應(yīng)為23℃±0.1℃。5.3.4.3將試樣放入吊籃(5.3.2.11),使吊籃和試樣全部浸入到燒杯內(nèi)的水中，稱量試樣在水中的質(zhì)量(m?),精確至0.1mg。測(cè)試過程中吊籃以及試樣不應(yīng)觸碰到燒杯。5.3.4.4試樣的密度按式(3)計(jì)算：式中：p——玻璃纖維密度，單位為克每立方厘米(g/cm3);P——在測(cè)量溫度下蒸餾水的密度，單位為克每立方厘米(g/cm3),在23.0℃下的值為0.99754g/cm3;m?——試樣在空氣中的質(zhì)量，單位為克(g);m?——試樣懸掛在水中的質(zhì)量，單位為克(g)。5.3.4.5重復(fù)5.3.4.1～5.3.4.4操作，測(cè)量5個(gè)試樣的密度，取5個(gè)單值的算術(shù)平均值，修約至0.001g/cm2。6試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容：a)說(shuō)明依據(jù)本文件(本文件編號(hào));b)被測(cè)玻璃纖維的必要詳情，如產(chǎn)品名稱、規(guī)格、生產(chǎn)企業(yè)、批次等；c)所用的試驗(yàn)方法(方法A,方法B或者方法C);d)是否去除浸潤(rùn)劑，如采用灼燒法去除應(yīng)注明灼燒溫度；e)使用的氣體(方法A)或者蒸餾水的密度(方法B或者方法C);f)測(cè)試時(shí)試樣的溫度；g)試樣數(shù)量；h)密度平均值，必要時(shí)報(bào)告單值；i)本文件中未提到的操作細(xì)節(jié)以及試驗(yàn)過程中可能影響測(cè)試結(jié)果的任何情況。6GB/T41063—2021(規(guī)范性)氣體比重儀樣品倉(cāng)和附加倉(cāng)體積的校準(zhǔn)A.1開始校準(zhǔn)程序前，打開所有閥門以氣體清洗儀器，并吹掃樣品倉(cāng)和附加倉(cāng)，使兩倉(cāng)充滿處于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的氣體，使壓力傳感器讀數(shù)為零。A.2關(guān)閉附加倉(cāng)閥門，使氣體充入樣品倉(cāng)直至達(dá)到所需壓力，推薦為0.1MPa,關(guān)閉進(jìn)氣閥門，壓力傳感器讀數(shù)記為pí。A.3打開附加倉(cāng)的閥門，使樣品倉(cāng)中的氣體進(jìn)入附加倉(cāng)，壓力傳感器讀數(shù)記為p2。A.4在樣品倉(cāng)放入已知體積(Va)的標(biāo)準(zhǔn)樣品，重復(fù)A.2和A.3,再次用氣體充滿樣品倉(cāng)，直至達(dá)到所需壓力，壓力傳感