纖維增強塑料密度和相對密度試驗方法

1 主題內容與適用范圍
本標準規定了采用浮力法及幾何法測定纖維增強塑料密度和相對密度的試驗方法。
本標準適用于纖維增強塑料板狀、棒狀、管狀和模壓試樣的密度與相對密度的測定。它包括浮力法和幾何法兩種試驗方法,可按材料特點及有關各方的協議選用。
2 原理
2.1 浮力法—根據阿基米德原理,以浮力來計算試樣體積。該法適用吸水性不強的材料。
2.2 幾何法—以規則幾何體作試樣,用測量的試樣尺寸計算試樣體積。該法適用于吸水性強的材料。
注:吸水性不強的材料系指不因吸水而影響浮力測量精度的材料。
3 引用標準
GB 1446 纖維增強塑料性能試驗方法總則
4 術語
4.1 密度:單位體積材料在t℃時的質量稱為t℃時的密度,符號為pt,單位為g/cm3。t通常指標準實驗室溫度23℃。
4.2 相對密度:一定體積材料的質量與同溫度等體積的參比物質量量之比,符號為dtt。
相對密度也可定義為一種物質與同樣條件下參比物的密度之比。
5 設備
5.1 浮力法
5.1.1 天平:感量0.1mg。
5.1.2 容器:燒杯或其他大口容器。
5.1.3 容器支架。
5.1.4 金屬絲:直徑小平0.125mm,長度適當。
5.2 幾何法
5.2.1 天平:感量1 mg。
5.2.2 游標卡尺:精度0.02mm。
6 試樣
試樣數量為5個。
6.1 浮力法
試樣表面應光滑,尺寸適中,使試樣不與容器壁接觸,通常試樣質量為1～5g。
6.2 幾何法
試樣應為規則的幾何體,其任一方向的尺寸不得小于4mm,試樣體積必須大于10m3。
7 試驗步驟
7.1 浮力法
7.1.1 試樣狀態調節按GB 1446第3章規定。
7.1.2 分別稱量試樣和金屬絲的質量,準確到0.1mg。
7.1.3 將由該金屬絲懸掛著的試樣全部浸入到容器內蒸餾水中,容器內水的溫度應為23±0.5℃。用一根細金屬絲盡快地除去粘附在試樣上的氣泡。稱量水中試樣質量,準確到0.1mg。
7.2 幾何法
7.2.1 同7.1.1。
7.2.2 稱量試樣質量,準確到1 mg。
7.2.3 在試樣每一特征方向均布的三點上,測量試樣尺寸,準確到0.02mm。三點尺寸相差不應超過1%。取三點的算術平均值作為試樣該方向的尺寸。
8 計算
8.1 密度
8.1.1 浮力法
試樣密度按式（1）計算:
pt=m1/m1=m3-m2×pw……………（1）
式中:pt—試樣在t℃時的密度,g/cm3;
m1—試樣在空氣中的質量,g;
m2—試樣懸掛在水中的質量,g;
m3—金屬絲的質量,g;
pw—水在t℃時的密度,g/cm3。在23℃下其值為0.997 6g/cm3。
8.1.2 幾何法
試樣密度按式（2）計算:
pt=m/V…………………（2）
式中:pt—試樣在t℃時的密度,g/cm3;
m—試?柿?g;
V—試樣體積,cm3。
8.2 相對密度
試樣相對密度按式（3）計算:
dtt-pt/pt……………（3）
式中:dtt—試樣在t℃時的相對密度;
pt—試樣在t℃時的密度,g/cm3;
pt—參比物在t℃時的密度,g/cm3。
9 試驗結果
按GB 1446第6.2條規定。
10 試驗報告
試驗報告應包括下列各項:
a. 試驗方法;
b. 試樣材料的說明;
c. 試樣質量和尺寸;
d. 狀態調節方法;
e. 每個試樣的密度值或相對密度值,以及一組試樣的算術平均值;
f. 試驗室環境溫度和相對濕度;
g. 試驗人員、日期及其他。
附加說明:
本標準由全國纖維增強塑料標準化技術委員會提出并歸口。
本標準由國家建筑材料工業局上海玻璃鋼研究所和航天部第七○三所共同起草。
本標準主要起草人陶恒、沈松年、魏君南、張平。