纤维增强塑料密度和相对密度试验方法

1 主题内容与适用范围
本标准规定了采用浮力法及几何法测定纤维增强塑料密度和相对密度的试验方法。
本标准适用于纤维增强塑料板状、棒状、管状和模压试样的密度与相对密度的测定。它包括浮力法和几何法两种试验方法,可按材料特点及有关各方的协议选用。
2 原理
2.1 浮力法—根据阿基米德原理,以浮力来计算试样体积。该法适用吸水性不强的材料。
2.2 几何法—以规则几何体作试样,用测量的试样尺寸计算试样体积。该法适用于吸水性强的材料。
注:吸水性不强的材料系指不因吸水而影响浮力测量精度的材料。
3 引用标准
GB 1446 纤维增强塑料性能试验方法总则
4 术语
4.1 密度:单位体积材料在t℃时的质量称为t℃时的密度,符号为pt,单位为g/cm3。t通常指标准实验室温度23℃。
4.2 相对密度:一定体积材料的质量与同温度等体积的参比物质量量之比,符号为dtt。
相对密度也可定义为一种物质与同样条件下参比物的密度之比。
5 设备
5.1 浮力法
5.1.1 天平:感量0.1mg。
5.1.2 容器:烧杯或其他大口容器。
5.1.3 容器支架。
5.1.4 金属丝:直径小平0.125mm,长度适当。
5.2 几何法
5.2.1 天平:感量1 mg。
5.2.2 游标卡尺:精度0.02mm。
6 试样
试样数量为5个。
6.1 浮力法
试样表面应光滑,尺寸适中,使试样不与容器壁接触,通常试样质量为1～5g。
6.2 几何法
试样应为规则的几何体,其任一方向的尺寸不得小于4mm,试样体积必须大于10m3。
7 试验步骤
7.1 浮力法
7.1.1 试样状态调节按GB 1446第3章规定。
7.1.2 分别称量试样和金属丝的质量,准确到0.1mg。
7.1.3 将由该金属丝悬挂着的试样全部浸入到容器内蒸馏水中,容器内水的温度应为23±0.5℃。用一根细金属丝尽快地除去粘附在试样上的气泡。称量水中试样质量,准确到0.1mg。
7.2 几何法
7.2.1 同7.1.1。
7.2.2 称量试样质量,准确到1 mg。
7.2.3 在试样每一特征方向均布的三点上,测量试样尺寸,准确到0.02mm。三点尺寸相差不应超过1%。取三点的算术平均值作为试样该方向的尺寸。
8 计算
8.1 密度
8.1.1 浮力法
试样密度按式（1）计算:
pt=m1/m1=m3-m2×pw……………（1）
式中:pt—试样在t℃时的密度,g/cm3;
m1—试样在空气中的质量,g;
m2—试样悬挂在水中的质量,g;
m3—金属丝的质量,g;
pw—水在t℃时的密度,g/cm3。在23℃下其值为0.997 6g/cm3。
8.1.2 几何法
试样密度按式（2）计算:
pt=m/V…………………（2）
式中:pt—试样在t℃时的密度,g/cm3;
m—试?柿?g;
V—试样体积,cm3。
8.2 相对密度
试样相对密度按式（3）计算:
dtt-pt/pt……………（3）
式中:dtt—试样在t℃时的相对密度;
pt—试样在t℃时的密度,g/cm3;
pt—参比物在t℃时的密度,g/cm3。
9 试验结果
按GB 1446第6.2条规定。
10 试验报告
试验报告应包括下列各项:
a. 试验方法;
b. 试样材料的说明;
c. 试样质量和尺寸;
d. 状态调节方法;
e. 每个试样的密度值或相对密度值,以及一组试样的算术平均值;
f. 试验室环境温度和相对湿度;
g. 试验人员、日期及其他。
附加说明:
本标准由全国纤维增强塑料标准化技术委员会提出并归口。
本标准由国家建筑材料工业局上海玻璃钢研究所和航天部第七○三所共同起草。
本标准主要起草人陶恒、沈松年、魏君南、张平。