發(fā)布日期:2022-12-07 19:52 瀏覽次數(shù):
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了致密定形耐火制品透氣度的試驗(yàn)方法,不定形耐火材料透氣度的測定可參照本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
注:本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法考慮了氣體的動力粘度,因此所得到的結(jié)果與早期沒有考慮氣體粘度的測定結(jié)果無可比性。通常測定的是空氣的透氣度,需要時也可使用其他氣體。本標(biāo)準(zhǔn)給出了空氣和氮?dú)獾膭恿φ扯取?/p>
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GB/T 18930 耐火材料術(shù)語(GB/T 18930-2002,ISO 836:2001,MOD)
GB/T 21389 游標(biāo)、帶表和數(shù)顯卡尺
GB/T 18930界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。
3.1
透氣度 permeability to gases
在壓差作用下材料允許氣體通過的性能。
在給定時間內(nèi)已知體積的氣體通過試樣,用式(1)計(jì)算透氣度(μ)。

式中:
V——通過試樣的氣體體積,單位為立方米(m3);
t——?dú)怏w通過試樣的時間,單位為秒(s);
μ——試樣的透氣度,單位為平方米(m2);
η——試驗(yàn)溫度下氣體的動力粘度,單位為帕秒(Pa·s);
A——試樣的橫截面積,單位為平方米(m2);
δ——試樣的高度,單位為米(m);
p——?dú)怏w的絕對壓力,單位為帕(Pa);
p1——?dú)怏w進(jìn)入試樣端的絕對壓力,單位為帕(Pa);
P2——?dú)怏w逸出試樣端的絕對壓力,單位為帕(Pa)。
注1:式(1)與Darcy定律相一致,由 Hagen-Poiseuille定律導(dǎo)出。
注2:p是測定氣體體積時氣體的壓力,在本測量裝置中p=p1。
注3:通常(p1+p2)/2p非常接近于1,當(dāng)p1-p2<1000Pa時該數(shù)可被忽略。
式(1)可改寫為:

式(2)中透氣度的單位是m2,由m3/s·pa·s·m/m2·1/pa·pa/pa推出。
如果式(1)中δ用cm,A用cm2,V用cm3為單位(其他單位不變),所得出的透氣度單位為cm2。由于不允許使用復(fù)合前綴,常用的單位通常是m2,10-8cm2=10-12m2=1μm3。
干燥的氣體通過試樣,記錄試樣兩端至少在三個不同流量下的壓差,根據(jù)測得的數(shù)值和試樣的形狀、尺寸計(jì)算試樣的透氣度。
5.1 總則
設(shè)備的總裝配示意圖見圖1。連接管路用玻璃管優(yōu)于橡膠管,管路應(yīng)盡可能短,以使測量裝置中的壓力損失比試樣產(chǎn)生的壓力損失相比很小。

說明:
1——?dú)庠矗▔嚎s氣瓶或儲氣罐);
2——?dú)怏w干燥器;
3——流量計(jì):(a)0cm3/min~200cm3/min,(b)200 cm3/min~1 500 cm3/min;
4——試樣夾持器;
5——?dú)怏w壓力計(jì)。
圖1 透氣度測定裝置示意圖
5.2 氣源
由一個帶恒壓裝置的儲氣罐組成。
5.3 試樣夾持器
具有試樣周邊的氣體密封功能,氣體的密封由橡膠套來完成,橡膠套能承受的氣體壓力為不小于0.2 MPa,見圖2。

圖2 試樣夾持器
5.4 氣體壓力計(jì)
用來測量試樣上下兩端面的壓力差,精度1%,應(yīng)在靠近試樣夾持器(見5.3)中緊靠試樣的一個端面測量壓力。
注:若在遠(yuǎn)離試樣的氣體連接管處測量壓力,其值會偏低。
5.5 氣體流量測量設(shè)備
流量計(jì)的精確度在2%以內(nèi),應(yīng)經(jīng)常用所用氣體校準(zhǔn),并且只能用流量計(jì)測量范圍的中間部分。
5.6 游標(biāo)卡尺
按照GB/T 21389,分度值0.02mm。
5.7 干燥箱
溫度能控制在(110±5)℃。
5.8 不透氣的標(biāo)準(zhǔn)試樣
例如金屬鋁圓柱體。
6.1 尺寸
試樣為直徑50mm±0.5mm、高50mm±0.5mm的圓柱體,且軸線對端面的垂直度和試樣兩端面之間的平行度偏差均應(yīng)在0.5mm以內(nèi)。
6.2 制備
試樣應(yīng)先將樣品表面切去4mm再制取,試樣的制取方向與磚的壓制方向的關(guān)系應(yīng)在試驗(yàn)報告中說明。
切制試樣時表面的灰塵應(yīng)清除掉,可采用噴水法濕切,或用噴氣法干切。
6.3 干燥
試樣應(yīng)在干燥箱(5.7)中于(110±5)℃干燥至恒量,即兩次稱量之差不大于0.2mg。測試前,試樣應(yīng)在干燥器中冷卻至室溫,冷卻時間不應(yīng)少于2h。
7.1 用不透氣的標(biāo)準(zhǔn)試樣(5.8)做空白試驗(yàn),以證明試驗(yàn)裝置是密封的、不漏氣的。
7.2 用游標(biāo)卡尺(5.6)測量試樣的直徑和高度,精確至0.1mm。
7.3 將試樣裝入夾持器(5.3)中,使橡膠套充氣,確保橡膠套的壓力足以使試樣表面不漏氣。可通過增加橡膠套的壓力檢查它的氣密性,即增加壓力時氣體流量和試樣兩端的壓差均應(yīng)無變化。
7.4 至少在三個不同的壓差下測定通過試樣的氣體流量,分別計(jì)算試樣的透氣度(見第8章)。注:由于計(jì)算公式(見第8章)僅對層流成立,這些檢驗(yàn)需證實(shí)氣體流量與壓力成正比。
7.5 如果在三種壓差下計(jì)算出的透氣度與其平均值的偏差大于5%,需重新做空白試驗(yàn)、檢查設(shè)備和重新試驗(yàn)。如果重新試驗(yàn)的偏差仍大于5%,則應(yīng)在試驗(yàn)報告中注明。
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