石墨课堂—炭素材料的表观性能
炭素材料是属于大分散体系(非均质体)的多孔隙物质,其宏观织构通常用真密度、体积密度、气孔率和气体渗透率等参数表征。

1、真密度
真密度是不包括气孔和裂隙在内的单位体积物质的质量。真密度能说明材料的基本质点的致密程度及排列规则化的程度。测定真密度是为了了解原料或制品的炭化程度及过程的热处理程度,如原料的煅烧程度,制品的焙烧程度等。对于各种石墨制品来说,也可以用真密度间接表示石墨晶格结构的完善程度等(与理想石墨比较)。真密度的大小,还可以反映出炭材料的一些物理化学性能。一般真密度越大,其导电性、导热性越好,其抗氧化性能亦越强。真密度的测定方法有溶剂置换法、气体置换法和射线射法,其中最常用的是溶剂置换法。这种方法是将试样粉碎到0.15mm 以下,经充分干燥后装人比重瓶中称重,然后在恒温下用熔剂(常用的有二甲苯、蒸馏水、酒精等)浸润,使溶剂充满颗粒间隙和颗粒内部的气孔及微型裂缝,最后用比较称重法求出真实体积,进而得出真密度。

2、体积密度
体积密度是包括孔隙在内的单位体积炭材料的质量,也称为视密度或表观密度,其数值小于真密度,单位是g/cm3。体积密度可以表示材料或制品的宏观组织结构的密实程度,制品的气孔率越大,体积密度越低,则宏观组织越疏松。测定体积密度的方法是:将成品或半成品加工成一定尺寸的试样(立方体或圆柱体),烘干后精确测量几何尺寸并称量其质量,然后求出单位体积的质量。

3、气体渗透率
炭素材料属多孔材料,在一定压力下的气体可以透过材料。炭材料的气体渗透率只与连通气孔的大小和形状有关,一般认为气体不能透过封闭气孔,因此,炭材料的气体渗透率与材料的气孔率没有数值上的比例关系。