炭真密度测定标准
炭真密度测定标准
摘要：
本文介绍了炭真密度测定的标准方法，包括测定仪器的选择、样品
的准备和实验步骤。通过使用标准的测定方法，可以得到准确可靠的
炭真密度结果，为炭材料的制备和性能评估提供重要的参考依据。
引言：
炭材料由于其独特的结构和优异的性能，在许多领域中得到广泛应用。炭材料的真密度是其重要的物理参数之一，对于材料的性能评估
和应用具有重要意义。因此，制定炭真密度测定的标准方法对于碳材
料的研究和产业发展具有重要意义。
一、仪器和试剂的选择
1.1 炭真密度测定仪：选择适合粉末状炭材料测量的密度仪器，常
见的有比重瓶、气体比重法仪器等，根据样品的特点和需要进行选择。
1.2 试剂：常用的试剂有无水乙醇、无水甲醇等，根据实际需求选
择合适的试剂。同时，需要确保试剂的纯度达到实验要求，以避免对
测定结果产生干扰。
二、样品的准备
2.1 样品的挑选：从待测炭材料样品中，选择代表性的小颗粒，确
保样品的均匀性和代表性。
2.2 样品的处理：将所选的样品研磨成细粉末，并通过筛网进行筛选，以去除颗粒不均匀或过大的颗粒，并确保样品的均一性。
三、实验步骤
3.1 样品的称取：称取适量的样品放入研磨瓶中，记录样品的质量，以计算真密度。
3.2 比重瓶的秤重：将清洁干燥的比重瓶称重，并记录质量，以计
算真密度。
3.3 样品的置换：将炭样品置入比重瓶中，加入足够的无水乙醇或
无水甲醇，震荡均匀以使炭样品完全湿润。置换的目的是将瓶内空气
排出，以确保后续测定的准确性。
3.4 比重瓶的密封和清洗：将浸泡炭样品的比重瓶密封，并清洗外
表面以去除残留的样品和试剂。
3.5 比重瓶的干燥和称重：将密封好的比重瓶放入烘箱中进行干燥，以去除残留的试剂，并使比重瓶内部处于干燥状态。干燥后的比重瓶
再次称重，并记录质量。
3.6 数据处理和计算：根据所测得的比重瓶质量、样品质量和试剂
质量，计算出样品的真密度。计算公式如下：
炭真密度 = (样品质量)/(瓶内容积 - 试剂质量)
结论：
本文介绍了炭真密度测定的标准方法，包括仪器和试剂的选择、样品的准备和实验步骤。通过遵循标准的测定流程，可以得到准确可靠的炭真密度结果。炭真密度的测定对于炭材料的制备和性能评估具有重要意义，有助于提高材料研究与应用的可靠性和效率。
煤的分类及密度
煤炭的分类及密度 (1)真密度或称真相对密度（TRD），指单位体积（不包括煤的所有孔隙）煤的质量。 真密度指的是20℃时，单位体积（不包括煤中所有孔隙）煤的质量。利用不同物质（如氦、苯、甲醇、水、正己烷等）作为置换物质所测得的结果叫做煤的真密度。因为煤中最小直径约为0.5-1nm，而氦能完全进入煤的孔隙内。 影响真密度的因素 1.成因类型的影响 不同成因的煤密度是不同的，腐植煤的真密度比腐泥煤大。 2.煤化程度的影响 煤化程度低的时候，真密度增加缓慢；接近无烟煤时，真密度增加很快。泥炭0.72 g/cm3；褐煤0.8~1.35 g/cm3；烟煤1.25~1.50 g/cm3；无烟煤1.3~1.90 g/cm3。 3.煤岩的影响 4.矿物质的影响 (2)视密度或视相对密度，指单位体积（仅仅包括煤粒内部孔隙）煤的质量。用ARD表示。煤的视密度可以用于计算煤的埋藏量。 (3)堆密度或称散密度，指单位体积（包括煤粒内部孔隙和外部空隙）煤的质量。堆积密度的大小除了与煤的真密度有关外，主要决定于煤的粒度组成和堆积的密实度。堆积密度对煤炭生产和加工利用部门在设计矿车、煤仓以及估算煤堆重量、炼焦炉炭化室和气化炉的装煤量等方面有很大的实际意义。 以上三种密度的数值依次减少 1）无烟煤（WY） 无烟煤的特点是固定碳高，挥发份低，纯煤真密度（TRD）高达1.35～1.90g/cm3,无粘结性,燃点高,一般达360～420℃左右,燃烧时不冒烟。这类煤又分01（年老），02（典型）和03（年轻）三个小类，其中北京、晋城和阳泉矿区的无烟煤分别为01号、02号和03号无烟煤的代表。 无烟煤主要作民用燃料和合成氨造气原料；低灰、低硫且质软易磨得无烟煤不仅是高炉喷吹和烧结铁矿石用的还原剂与燃料，而且还可以作为制造各种碳素材料（如碳电极、炭块，阳极糊和活性炭、滤料等）的原料；某些无烟煤制成的航空用型煤还可以用于飞机发动机和车辆马达的保温。 （2）贫煤 贫煤是烟煤中变质程度最高的一小类煤，呈不黏性或微弱的粘结，在层状炼焦炉中不结焦。发热量比无烟煤高，燃烧时火焰短，耐烧，但燃点也较高，仅次于无烟煤，一般在350～360℃左右。主要作为电厂燃料，尤其与高挥发份煤配合燃烧更能充分发挥其热值高又耐烧的优点。（3）贫瘦煤 贫瘦煤是炼焦煤中变质程度最高的一种，其特点是挥发份较低，粘结性仅次于典型瘦煤。单独炼焦时，生成的焦粉多；在配煤时只要配入少量的比例就能起到瘦煤的瘦化作用，以提高焦炭的块度。这类煤也是发电、机车、民用及其工业炉窑的燃料。 （4）瘦煤 瘦煤是具有中等粘结性的低挥发份炼焦煤。炼焦过程中能产生相当数量的胶质体，Y值一般在6～10mm左右。单独炼焦时能得到块度大、裂纹小，抗碎强度较好和耐磨强度都较好的焦炭，但其耐磨强度较差，主要用作炼焦配料。高硫、高灰的瘦煤一般作为配煤炼焦使用好。（5）焦煤
煤真密度
煤炭的分类及密度 真密度或称真相对密度（TRD），指单位体积（不包括煤的所有孔隙）煤的质量。 真密度指的是20℃时，单位体积（不包括煤中所有孔隙）煤的质量。利用不同物质（如氦、苯、甲醇、水、正己烷等）作为置换物质所测得的结果叫做煤的真密度。因为煤中最小直径约为0.5-1nm，而氦能完全进入煤的孔隙内。 影响真密度的因素 1.成因类型的影响 不同成因的煤密度是不同的，腐植煤的真密度比腐泥煤大。 2.煤化程度的影响 煤化程度低的时候，真密度增加缓慢；接近无烟煤时，真密度增加很快。泥炭0.72 g/cm3；褐煤0.8~1.35 g/cm3；烟煤1.25~1.50 g/cm3；无烟煤1.3~1.90 g/cm3。 3.煤岩的影响 4.矿物质的影响 1）无烟煤（WY） 无烟煤的特点是固定碳高，挥发份低，纯煤真密度（TRD）高达1.35～1.90g/cm3,无粘结性,燃点高,一般达360～420℃左右,燃烧时不冒烟。这类煤又分01（年老），02（典型）和03（年轻）三个小类，其中北京、晋城和阳泉矿区的无烟煤分别为01号、02号和03号无烟煤的代表。 无烟煤主要作民用燃料和合成氨造气原料；低灰、低硫且质软易磨得无烟煤不仅是高炉喷吹和烧结铁矿石用的还原剂与燃料，而且还可以作为制造各种碳素材料（如碳电极、炭块，阳极糊和活性炭、滤料等）的原料；某些无烟煤制成的航空用型煤还可以用于飞机发动机和车辆马达的保温。 （2）贫煤 贫煤是烟煤中变质程度最高的一小类煤，呈不黏性或微弱的粘结，在层状炼焦炉中不结焦。发热量比无烟煤高，燃烧时火焰短，耐烧，但燃点也较高，仅次于无烟煤，一般在350～360℃左右。主要作为电厂燃料，尤其与高挥发份煤配合燃烧更能充分发挥其热值高又耐烧的优点。（3）贫瘦煤 贫瘦煤是炼焦煤中变质程度最高的一种，其特点是挥发份较低，粘结性仅次于典型瘦煤。单独炼焦时，生成的焦粉多；在配煤时只要配入少量的比例就能起到瘦煤的瘦化作用，以提高焦炭的块度。这类煤也是发电、机车、民用及其工业炉窑的燃料。 （4）瘦煤 瘦煤是具有中等粘结性的低挥发份炼焦煤。炼焦过程中能产生相当数量的胶质体，Y值一般在6～10mm左右。单独炼焦时能得到块度大、裂纹小，抗碎强度较好和耐磨强度都较好的焦炭，但其耐磨强度较差，主要用作炼焦配料。高硫、高灰的瘦煤一般作为配煤炼焦使用好。（5）焦煤 焦煤是结焦性较好的炼焦煤，挥发份（V daf）一般在16%～28%之间。加热时能产生热稳定很高的胶质体。单独炼焦时能得到块度大、裂纹小、抗碎强度和耐磨强度都很高的焦炭。但是单独炼焦时膨胀压力大，有时推焦困难。一般作为配煤炼焦使用较好。 （6）肥煤 肥煤是中等挥发份及中高挥发份的强粘结性炼焦煤，其挥发份多在25%～35%之间。加热时能产生大量胶质体。单独炼焦时能生成熔融性好、强度高的焦炭，耐磨强度比相同挥发份的焦煤炼出的焦炭还好。但单独炼焦时焦炭有较多的横裂纹，焦根部分常有蜂胶。它是配煤炼焦中的基础煤。
炭素材料真密度的测定.doc
TS0302-炭素材料真密度的测定 案例简要说明:依据国家职业标准和炭素加工技术专业教学要求，归纳提炼出所包含的知识和技能点，弱化与教学目标无关的内容，使之与课程学习目标、学习内容一致，成为一个承载了教学目标所要求知识和技能的教学案例。该案例体现了炭素材料物理性检测的知识点和岗位技能，与炭素加工技术专业的炭素材料检测技术课程中第二篇炭素材料的标准测试方法的教学目标相对应。
炭素材料真密度的测定 1 背景介绍 炭素材料的质量检验测试对象可以分为原料分析检验、半成品检验和成品检验三类。 原料的分析检验是鉴别原材料质量所需，也对制定工艺条件起指导作用。成品检验是决定产品是否合格的依据。这两项检测分析所包含的项目及具体实验方法，应分别按照国家标准或部颁标准所规定的内容和方法进行。当生产厂与原料提供方或产品用户在质量方面发生争议时，尤其必须照此办理。当然，在保证使用可靠性的前提下，供需双方根据各自的实际情况可协商增减某些测试项目和试验方法。半成品及生产工序的控制分析项目应按照各工序的工艺技术规程所规定的内容进行。分析项目及分析的次数可根据生产规模和本单位的条件适当增减。半成品检验是全面质量控制和降低产品废品率的重要措施。 真密度（真比重）是炭素材料的质量与其真体积（不包括其内气孔）的比值。真密度的大小说明材料的基本质点的致密程度及排列规整化的程度。 测定真密度的原理与测体积密度类似。但是必须取粉碎样，在经液浸并抽真空排气后，用比重瓶测定其25℃时的密度。否则，若用大试样，很难排尽其内空气，即测不准真密度值。利用试剂和仪器，按规定步骤测出有关数值后，代入下式可求出试样的真密度。其总计算式为： 21p p c g c d u -+?=（g/cm 3） 式中：c ——试样重（g ）；g ——酒精或蒸馏水比重（20℃）；p 1——装有酒精（或蒸馏水）的比重瓶重（g ）；p 2——装有酒精（或蒸馏水）和试样的比重瓶重（g ）。 某铝厂炭素分厂通过测量炭块的真密度可了解炭素原料的煅烧程度、焙烧程度及石墨化程度，真密度与炭素制品的比电阻成反比，与炭素制品的抗氧化能力成正比。
木炭检测标准
木炭检测标准 木炭指的是经过蒸烤或碳化处理后得到的固态燃料，是一种重要的能源材料。随着木炭的应用越来越广泛，对其品质和质量的检测也变得越来越重要。本文将介绍国内外木炭检测标准的相关情况。 一、国内木炭检测标准 1. GB/T 28731-2012 木炭 该标准规定了木炭的分类、主要技术要求、检验方法以及质量划分。 2. GB/T 28643-2012 燃烧热量测定方法 该标准规定了燃烧热量的测定方法，适用于木炭、木材等燃料。 3. GB/T 28730-2012 木炭烟气 该标准规定了木炭烟气的主要技术要求、检验方法以及质量划分。 4. GB/T 28729-2012 木炭灰分 该标准规定了木炭灰分的测定方法。 5. GB/T 28728-2012 木炭挥发分 该标准规定了木炭挥发分的测定方法。 二、国际木炭检测标准 1. ASTM D5865-17 Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke 该标准规定了煤和焦炭的总燃烧热值的测定方法，适用于木炭等其他燃料的测定。 2. ISO 3170:2004 Liquid petroleum products-- Volumetric measurement of crude oil in single phase liquids 该标准规定了原油的体积测量方法，适用于木炭燃料的密度测量。 3. ISO 12957:2002 Solid biofuels -- Determination of moisture content -- Oven dry method 该标准规定了生物质固体燃料水分含量的测定方法，适用于木炭燃料的水分含量的测定。
炭真密度测定标准
炭真密度测定标准 摘要： 本文介绍了炭真密度测定的标准方法，包括测定仪器的选择、样品 的准备和实验步骤。通过使用标准的测定方法，可以得到准确可靠的 炭真密度结果，为炭材料的制备和性能评估提供重要的参考依据。 引言： 炭材料由于其独特的结构和优异的性能，在许多领域中得到广泛应用。炭材料的真密度是其重要的物理参数之一，对于材料的性能评估 和应用具有重要意义。因此，制定炭真密度测定的标准方法对于碳材 料的研究和产业发展具有重要意义。 一、仪器和试剂的选择 1.1 炭真密度测定仪：选择适合粉末状炭材料测量的密度仪器，常 见的有比重瓶、气体比重法仪器等，根据样品的特点和需要进行选择。 1.2 试剂：常用的试剂有无水乙醇、无水甲醇等，根据实际需求选 择合适的试剂。同时，需要确保试剂的纯度达到实验要求，以避免对 测定结果产生干扰。 二、样品的准备 2.1 样品的挑选：从待测炭材料样品中，选择代表性的小颗粒，确 保样品的均匀性和代表性。
2.2 样品的处理：将所选的样品研磨成细粉末，并通过筛网进行筛选，以去除颗粒不均匀或过大的颗粒，并确保样品的均一性。 三、实验步骤 3.1 样品的称取：称取适量的样品放入研磨瓶中，记录样品的质量，以计算真密度。 3.2 比重瓶的秤重：将清洁干燥的比重瓶称重，并记录质量，以计 算真密度。 3.3 样品的置换：将炭样品置入比重瓶中，加入足够的无水乙醇或 无水甲醇，震荡均匀以使炭样品完全湿润。置换的目的是将瓶内空气 排出，以确保后续测定的准确性。 3.4 比重瓶的密封和清洗：将浸泡炭样品的比重瓶密封，并清洗外 表面以去除残留的样品和试剂。 3.5 比重瓶的干燥和称重：将密封好的比重瓶放入烘箱中进行干燥，以去除残留的试剂，并使比重瓶内部处于干燥状态。干燥后的比重瓶 再次称重，并记录质量。 3.6 数据处理和计算：根据所测得的比重瓶质量、样品质量和试剂 质量，计算出样品的真密度。计算公式如下： 炭真密度 = (样品质量)/(瓶内容积 - 试剂质量) 结论：
550炭黑 密度
550炭黑密度 1. 介绍炭黑 炭黑是一种由热解烃类原料（如天然气、石油等）制得的碳黑粉末，具有高度的黑色度和均匀的颗粒分布。它由许多微小的碳颗粒组成，形成了一个类似于煤炭的结构。炭黑在许多工业领域中都有广泛的应用，包括橡胶、塑料、油墨、涂料等。在这些应用中，炭黑的密度是一个重要的性能指标。 2. 密度的定义和测量方法 密度是指物质单位体积的质量，通常用公式“密度=质量/体积”来表示。对于炭黑来说，密度可以用来描述其颗粒的紧密程度。密度越高，颗粒之间的间隙越小，颗粒之间的结合力越强。 测量炭黑的密度需要使用一种称为浸水法的方法。该方法将炭黑样品浸入水中，通过测量样品的质量和体积来计算密度。首先，将炭黑样品放入一个已知质量的容器中。然后，将容器放入水中，并记录容器中水的初始体积。接下来，将炭黑样品从容器中取出，并记录容器中水的体积。最后，根据质量和体积的变化计算炭黑的密度。 3. 影响炭黑密度的因素 炭黑的密度受多种因素的影响，包括原料特性、生产工艺和后处理方法等。以下是一些主要因素： 3.1 原料特性 炭黑的原料特性对其密度有着重要影响。原料中的碳含量和杂质含量等因素会影响炭黑的密度。高碳含量和低杂质含量的原料通常会产生高密度的炭黑。 3.2 生产工艺 炭黑的生产工艺也会对其密度产生影响。不同的生产工艺会导致炭黑颗粒的形状和结构的差异，进而影响炭黑的密度。例如，气相法生产的炭黑颗粒较小且结构较均匀，因此通常具有较高的密度。 3.3 后处理方法 炭黑的后处理方法也可以影响其密度。后处理方法包括炭黑的热处理、表面处理等。这些方法可以改变炭黑颗粒的形状和结构，从而影响其密度。例如，高温热处理可以使炭黑颗粒变得更加致密，从而提高炭黑的密度。
活性炭的主要检测指标
活性炭的主要检测指标 活性炭是一种具有高孔隙率和吸附能力的碳材料，广泛应用于环境治理、水处理、食品工业、医药等领域。对活性炭的检测指标主要包括物理 化学指标、吸附性能指标以及表面性质指标。 一、物理化学指标 1.外观和颗粒形态检测：活性炭的外观应为黑色块状或颗粒状，无杂质、污渍和破碎。 2.密度检测：活性炭的密度直接影响其吸附性能，通常使用浸水法或 气体排空法进行密度检测。 3.比表面积检测：活性炭的特点之一是具有巨大的内部表面积，因此 比表面积是评价活性炭品质的重要指标，常用的测定方法有气体吸附法 （如BET法）、乙炔黑法等。 4.孔结构和孔径检测：活性炭通常具有微孔、中孔和宏孔等多级孔结构，通过比较不同孔径孔体积百分比，可以评价活性炭的吸附性能。 二、吸附性能指标 1.碘吸附值检测：活性炭的碘吸附值是评价其孔容量的一个指标，常 用碘吸附值指标是指在标准条件下，100g活性炭吸附碘的质量。 2.甲蓝吸附值检测：甲蓝吸附值是评价活性炭孔容量的重要指标之一，表示100g活性炭在吸附甲基蓝溶液中可吸附的甲基蓝的质量。 3.孔容量检测：孔容量是指单位质量活性炭所能存储气体或液体的最 大体积。
4.孔径分布检测：活性炭中的孔径分布对其吸附性能具有重要影响，通过比较不同孔径孔体积百分比，可以评价活性炭的吸附性能。 三、表面性质指标 1.酸碱度检测：活性炭通常具有酸性或碱性表面，酸碱度通过浸泡炭样于酸碱溶液中，测定酸碱溶液的pH值来进行评价。 2.氧化还原性检测：活性炭对气体或溶液中的氧气、过氧化氢等氧化剂具有一定还原能力，一般通过浸泡炭样于还原性试剂中，测定试液中的浓度差来评价。 3.组成和纯度检测：活性炭中杂质的含量对其吸附性能和稳定性有一定影响，因此对活性炭中主要组成元素和杂质元素进行检测评价。 综上所述，活性炭的主要检测指标包括物理化学指标、吸附性能指标以及表面性质指标。这些指标的检测可以评价活性炭的物理特性、吸附性能和稳定性，为活性炭在各个应用领域的性能与质量控制提供科学依据。
炭密度测定标准
炭密度测定标准 炭密度是指单位体积内炭的质量，是评价炭材料性能的重要指标之一。炭材料广泛应用于炼铁、化工、冶金等行业，在炭材料生产和质量控制中，炭密度的准确测定具有重要意义。本文将介绍炭密度测定的标准和方法。 一、炭密度测定标准概述 炭密度测定标准是用于规范炭密度测定过程和结果的一系列准则和要求。符合标准的测定可以保证炭密度数据的准确性和可比性。国际上炭密度测定的标准有多种，其中较为常见的包括GB/T 1575-2014《碳素制品密度测定方法》和ASTM D1675-13《Standard Test Methods for Sampling and Testing Untreated Paper Used for Electrical Insulation》。 二、炭密度测定方法 1.试样制备 选取符合标准的炭材料作为试样，并按照标准要求将试样制备成规定尺寸和形状。 2.天平测量 使用精密天平，在特定的环境条件下，将试样放置于天平上进行称量。在称量过程中应注意避免外界干扰，确保测量结果的精确性。 3.体积测定
采用适当的方法测定试样的体积，常见的方法有氮气置换法和压实法。其中氮气置换法适用于小颗粒炭材料的密度测定，压实法适用于 大颗粒炭材料的密度测定。 4.计算密度 根据试样的质量和体积数据，通过计算得到炭密度的数值。 三、炭密度测定的影响因素 在炭密度测定过程中，存在一些因素会对测定结果产生影响，需要 予以注意。主要包括以下几个方面： 1.试样形状和尺寸：试样形状和尺寸的不同会导致测定结果的偏差，应按照标准要求制备试样。 2.环境条件：环境温度、湿度和气压等因素会对炭密度测定结果产 生影响，应在标准规定的环境条件下进行测定。 3.天平精度：选用合适的天平进行称量，保证称量结果的准确性。 4.体积测定方法：选择适当的体积测定方法，并在测定过程中严格 遵循标准要求。 5.操作人员技能：操作人员的技能水平会对测定结果产生影响，应 具备熟练的操作技能。 四、炭密度测定的应用
焦炭质量指标测定
焦炭质量指标测定 摘要 焦炭是高温干馏的固体产物，主要成分是碳，是具有裂纹和不规则的孔孢结构体（或孔孢多孔体）。不同用途的焦炭，对气孔率指标要求不同，一般冶金焦气孔率要求在 40 ～ 45% ，铸造焦要求在 35 ～ 40% ，出口焦要求在 30% 左右。焦炭裂纹度与气孔率的高低，与炼焦所用煤种有直接关系，如以气煤为主炼得的焦炭，裂纹多，气孔率高，强度低；而以焦煤作为基础煤炼得的焦炭裂纹少、气孔率低、强度高。焦炭强度通常用抗碎强度和耐磨强度两个指标来表示。焦炭的抗碎强度是指焦炭能抵抗受外来冲击力而不沿结构的裂纹或缺陷处破碎的能力，用 M40 值表示；焦炭的耐磨强度是指焦炭能抵抗外来摩檫力而不产生表面玻璃形成碎屑或粉末的能力，用 M10 值表示。焦炭的裂纹度影响其抗碎强度M40 值，焦炭的孔孢结构影响耐磨强度 M10 值。焦炭质量的评价：焦炭中的硫分：硫是生铁冶炼的有害杂质之一，它使生铁质量降低。2 、焦炭中的磷分：炼铁用的冶金焦含磷量应在 0.02 — 0.03% 以下。3 、焦炭中的灰分：焦炭的灰分对高炉冶炼的影响是十分显著的。4 、焦炭中的挥发分：根据焦炭的挥发分含量可判断焦炭成熟度。5 、焦炭中的水分：水分波动会使焦炭计量不准，从而引起炉况波动。此外，焦炭水分提高会使 M04 偏高， M10 偏低，给转鼓指标带来误差。6 、焦炭的筛分组成：在高炉冶炼中焦炭的粒度也是很重要的。我国过去对焦炭粒度要求为：对大焦炉（ 1300 — 2000 平方米）焦炭粒度大于 40 毫米；中、小高炉焦炭粒度大于 25 毫米。但目前一些钢厂的试验表明，焦炭粒度在 40 — 25 毫米为好。大于 80 毫米的焦炭要整粒，使其粒度范围变化不大。这样焦炭块度均一，空隙大，阻力小，炉况运行良好。。本设计测定焦炭技术指标分别是水分、全水分、灰分、挥发分、固定炭。 关键词：焦炭发展的状况特性全水分灰分挥发分固定碳全硫磷的测定
行业标准《铝用炭素材料检测方法 第9部分 真密度的测定 氦比重计法》编制说明
铝用炭素材料检测方法 第9部分 真密度的测定氦比重计法（YS/T 63.9—201X） 编制说明 （送审稿） 中国铝业股份有限公司郑州研究院 2011年3月
编制说明 根据中国有色金属工业协会中色协综字[2010]015号《关于下达2009年第二批有色金属国家、行业标准制（修）订项目计划的通知》文件的精神，由中国铝业股份有限公司郑州研究院承担标准YS/T 63.9—201X《铝用炭素材料检测方法第9部分真密度的测定氦比重计法》的修订工作。 本部分主要起草人：、、。 本部分修改采用ISO 21687:2007《铝用炭素材料—以氦气作为分析气体测定真密度—固态材料》。本部分对ISO 21687:2007进行了以下编辑性修改： ——删除了ISO 21687:2007的目录、前言、引言和参考文献； ——标准名称按照本系列标准的要求进行了修改。 全国有色金属标准化技术委员会于2010年3月29日～4月1日在上海市召开了2010年度第一次有色金属国家标准和行业标准审定会和讨论会，来自70多个单位的120多名代表参加了会议。会议轻金属分标委会16个单位的22名代表讨论了《铝用炭素材料检测方法（8项分标准）》，对由郑州研究院负责起草修订的7项标准进行了认真的讨论，提出了一些意见和建议，主要修改如下： 1、将等同采用（IDT）改为修改采用（MOD），相应封面和前言部分进行修改。 2、增加沥青、底部炭块、预焙阳极产品。 3、按照国际标准进行完善，尽量符合我国国家标准的编写模式 4、删除9.1，9.4部分. 全国有色金属标准化技术委员会于2010年7月在烟台市召开了有色金属国家标准和行业标准审定会和讨论会，来自70多个单位的120多名代表参加了会议。会议轻金属分标委会6个单位的10名代表讨论了《铝用炭素材料检测方法（8项分标准）》，对由郑州研究院负责起草修订的7项标准进行了认真的讨论，提出了一些意见和建议，主要修改如下： 1、在前言中增加“本部分主要技术性修改见附录B。”这一部分。 2、在范围中将适用范围改为“阴极炭块、预焙阳极、煅后石油焦”，同时同步修改引用文件中相关标准。 3、将规范引用文件的第一句话改为更准确的表述。 4、完善了术语和定义与原理中一些句子的修辞。
煤的分类及密度
煤炭的分类及密度 (1)真密度或称实情对密度（ TRD），指单位体积（不包含煤的全部孔隙）煤的质量。 真密度指的是 20℃时，单位体积（不包含煤中全部孔隙）煤的质量。利用 不一样物质（如氦、苯、甲醇、水、正己烷等）作为置换物质所测得的结果叫做煤的真密度。因为煤中最小直径约为 0."5-1nm，而氦能完整进入煤的孔隙内。 影响真密度的要素 1.成因种类的影响 不一样成因的煤密度是不一样的，腐植煤的真密度比腐泥煤大。 2.煤化程度的影响 煤化程度低的时候，真密度增添迟缓；靠近无烟煤时，真密度增添很快。 泥炭 0."72 g/cm3 ；褐煤 0."8~ 1."35 g/cm；烟煤 1."25~ 1."50 g/cm；无烟煤 1."3~ 1."90 g/cm。 3.煤岩的影响
4.矿物质的影响 (2)视密度或视相对密度，指单位体积（只是包含煤粒内部孔隙）煤的质 量。用 ARD表示。 煤的视密度能够用于计算煤的埋藏量。 (3)堆密度或称散密度，指单位体积（包含煤粒内部孔隙和外面缝隙）煤的 质量。聚积密度的大小除了与煤的真密度相关外，主要决定于煤的粒度构成和 聚积的密实度。聚积密度对煤炭生产和加工利用部门在设计矿车、煤仓以及估 量煤堆重量、炼焦炉炭化室随和化炉的装煤量等方面有很大的实质意义。 以上三种密度的数值挨次减少 1）无烟煤（ WY） 无烟煤的特色是固定碳高，挥发份低，纯煤真密度（TRD）高达 1."35～ 1."90g/cm3 ,无粘结性 ,燃点高 ,一般达 360～420℃左右 ,焚烧时不冒烟。这种煤又分 01 （年迈）， 02（典型）和 03（年青）三个小类，此中北京、晋城和阳泉矿区的无烟煤分别为 01 号、 02 号和 03 号无烟煤的代表。 无烟煤主要作民用燃料和合成氨造气原料；低灰、低硫且质软易磨得无烟 煤不单是高炉喷吹和烧结铁矿石用的复原剂与燃料，并且还能够作为制造各样 碳素资料（如碳电极、炭块，阳极糊和活性炭、滤料等）的原料；某些无烟煤 制成的航空用型煤还能够用于飞机发动机和车辆马达的保温。 （ 2）贫煤 贫煤是烟煤中变质程度最高的一小类煤，呈不黏性或轻微的粘结，在层状 炼焦炉中不结焦。
活性炭密度
活性炭密度 活性炭是一种有机物质，具有吸附功能，在工业和环境应用中有着广泛的用途。它的性能主要取决于炭体结构，炭体结构又与活性炭密度有关。因此，研究和控制活性炭密度是改善活性炭性能的关键。 活性炭密度，也叫粉煤灰密度，是指一定重量的活性炭的体积的比重。活性炭的密度越大，表明活性炭的结构越密集，说明活性炭的表面积、气孔数和吸附能力都越大。 活性炭的密度一般介于0.20-0.95之间，其中0.20-0.60的活性炭密度称为低密度活性炭；0.60-0.90的活性炭密度称为中密度活性炭；0.90-0.95的活性炭密度称为高密度活性炭。 活性炭密度的测量方法有动重法、比重瓶法和KABB法。 1、动重法： 动重法是测量活性炭密度最常用的方法，其原理是使用分析秤把活性炭放在水中浮动，然后在半恒定下对活性炭的表面称重，从而得出活性炭密度。 2、比重瓶法： 比重瓶法是通过比较活性炭与水的比重，来计算活性炭的密度。 3、KABB法： KABB法是一种用于测量粉煤灰密度的现代方法，它具有较高的精度和较低的测量时间。 活性炭密度受到碳源材料、机械处理方法、水热处理、化学处理等因素的影响，其密度也随着温度的变化而变化。温度增加时，活性
炭的密度会显著降低；温度降低时，活性炭的密度会明显增加。因此，在实际运用中，应尽量控制活性炭的摩尔质量以保持活性炭的密度。 此外，活性炭的密度是吸附性能的重要指标，它间接地反映了活性炭的表面特性和孔隙结构。活性炭密度增大时，其表面特性越粗糙，孔隙度越低，毛细孔变小，吸附能力越弱。因此，在应用活性炭时，要控制活性炭密度，以确保活性炭具有良好的吸附能力。 总之，活性炭密度是衡量活性炭性能的重要指标，研究和控制活性炭的密度是改善活性炭性能的关键。
木质活性炭试验方法表观密度的测定
木质活性炭试验方法表观密度的测定 木质活性炭（木炭）是一种重要的吸附剂，由木材或秸秆等经过热络激活后形成的固体物质。由于它的微观结构精密、孔隙度高、表面积大、吸附性能强等优点，被广泛应用于石油、烟草制品、电子等行业中。因此，木质活性炭试验方法表观密度的测定是木质活性炭应用过程中的重要技术指标。 木质活性炭表观密度的测定，一般是通过称量的方法测定的。首先，在安装好的秤上放入一定量的木质活性炭，然后用秤秤量出称量的木质活性炭的重量，再用容量瓶把木质活性炭装进去，最后量出容量瓶装木质活性炭的体积。接着，根据木质活性炭重量和体积，按照（重量÷体积）×100%即可计算出木质活性炭的表观密度。 表观密度测定室外要求湿度在50%以下，室内环境要保持湿度在85%以下，从而避免测定结果的偏差。而且，室内的环境为保持室外的温度，以免木质活性炭吸收空气中的湿度，影响测定结果。另外，在测定过程中应当使用清洁的容量瓶，避免污染木质活性炭、影响测定结果。 木质活性炭表观密度的测定结果关系到后续木质活性炭应用的 质量。因此，在测定过程中应当遵守相关技术规定，确保结果准确。为此，在木质活性炭表观密度测定中，应先开发成熟的实验方案，以便于在准确测定过程中保证实验质量。 首先，要有一定的室外设备，可以控制和稳定室外环境，保证室外湿度在50%以下。其次，要有室内实验室，室内需经常检查湿度，
确保湿度在85%以下，室内需有实验设备，如计量瓶、秤等，以便于检测木质活性炭的重量和体积。 此外，在木质活性炭表观密度测定中，需要开发实验方案，确保实验质量。首先，实验室需要有一整套完整的实验设备。其次，实验人员要搞清楚各个设备的使用方法，以保证在测定木质活性炭表观密度时实验结果的准确性。最后，实验室需要有完善的实验图表，以便于把握不同时期实验的情况，从而确定木质活性炭表观密度的准确值。 综上所述，木质活性炭表观密度为木质活性炭应用过程中的重要技术指标，在测定其表观密度过程中，应当遵守有关技术规定，确保测定结果的准确性。在实验过程中，要经常检查室外和室内的湿度，室内要有完善的实验设备，应当开发实验方案，以保证实验质量，确保木质活性炭表观密度测定结果准确而可靠。
煤的分类及密度
煤炭的分类及密度 （1）真密度或称真相对密度（TRD，指单位体积（不包括煤的所有孔隙）煤 的质量。 真密度指的是20C时，单位体积（不包括煤中所有孔隙）煤的质量。利用不同物质（如氦、苯、甲醇、水、正己烷等）作为置换物质所测得的结果叫做煤的真密度。因为煤中最小直径约为 0."5-1 nm，而氦能完全进入煤的孔隙内。 影响真密度的因素 1 .成因类型的影响 不同成因的煤密度是不同的，腐植煤的真密度比腐泥煤大。 2. 煤化程度的影响 煤化程度低的时候，真密度增加缓慢；接近无烟煤时，真密度增加很快。泥炭 0."72 g/cm3 ；褐煤 0."8~ 1."35 g/cm;烟煤 1."25~ 1."50 g/cm;无烟煤 1."3~ 1."90 g/cm。 3. 煤岩的影响 4. 矿物质的影响
（2）视密度或视相对密度，指单位体积（仅仅包括煤粒内部孔隙）煤的质 量。用ARD表示。 煤的视密度可以用于计算煤的埋藏量。 （3）堆密度或称散密度，指单位体积（包括煤粒内部孔隙和外部空隙）煤的 质量。堆积密度的大小除了与煤的真密度有关外，主要决定于煤的粒度组成和堆积的密实度。堆积密度对煤炭生产和加工利用部门在设计矿车、煤仓以及估算煤堆重量、炼焦炉炭化室和气化炉的装煤量等方面有很大的实际意义。 以上三种密度的数值依次减少 1）无烟煤（WY） 无烟煤的特点是固定碳高，挥发份低，纯煤真密度（TRD高达 1."35 〜 1."90g/cm3 ,无粘结性燃点高,一般达360〜420C左右,燃烧时不冒烟。这类煤又分01 （年老），02（典型）和03（年轻）三个小类，其中北京、晋城和阳泉矿区的 无烟煤分别为01 号、02 号和03 号无烟煤的代表。 无烟煤主要作民用燃料和合成氨造气原料；低灰、低硫且质软易磨得无烟煤不仅是高炉喷吹和烧结铁矿石用的还原剂与燃料，而且还可以作为制造各种碳素材料（如碳电极、炭块，阳极糊和活性炭、滤料等）的原料；某些无烟煤制成的航空用型煤还可以用于飞机发动机和车辆马达的保温。 （2）贫煤 贫煤是烟煤中变质程度最高的一小类煤，呈不黏性或微弱的粘结，在层状炼焦炉中不结焦。 发热量比无烟煤高，燃烧时火焰短，耐烧，但燃点也较高，仅次于无烟 煤，一般在350〜360C左右。主要作为电厂燃料，尤其与高挥发份煤配合燃烧更能充分发挥其热值高又耐烧的优点。
活性炭的密度测定
活性炭的密度测定 δ一装填密度，g/L; m一试样质量，g。 两份试样各测定一次，允许误差小于25g/L。结果以算式平均值表示，精确至整数位。 真密度d表示活性炭组成的单位体积物质的质量。测量方法通常是将所取的活性炭置于密度瓶内，倒入某种液体（苯、煤油、乙醇等）。将密度瓶放入恒温水浴，待其恒温后称其质量。按密度瓶和装活性炭的密度瓶容积差求出由活性炭组成的物质体积。容积差是根据空密度瓶和装活性炭密度瓶称量的质量差，根据所使用液体的密度就可计算出它们的容积差。这时装进密度瓶的活性炭的质量被容积差除，即得到活性炭的真密度。真密度具体计算按如下两公式： 式中 D一NY一120溶剂油的密度，g/cm。m1’一密度瓶，加NY一120溶剂油的质量，g; m0一密度瓶的质量，g; V一密度瓶的容积，cm；采用（1一1），计算不同温度下的D值，以D为纵坐标，温度为横坐标，可得出NY一120溶剂油的密度随温度变化的关系曲线。真密度计算公式（1－2）: 式中 d一试样的真密度，g/cm； m一试样的质量，g； D一NY一120溶剂油的密度，g/cm； m1一带塞密度瓶，加NY一120溶剂油的质量，g; m2一带塞密度瓶，加NY一120溶剂油加试样的质量，g。测定真密度的另一种方法是将称取的吸附剂试样（g）装于气密瓶内，再注入
不被吸附的气体一氦。空瓶中气体的体积（v1）和装吸附剂是试样的瓶内气体的体积v2之差相当于由吸附剂组成的物质的体积。按下式求出真密度： 表观密度d1相当于吸附剂（活性炭）颗粒的质量与体积比。颗粒体积包括吸附剂物质的体积和孔隙容积，相当于吸附剂（活性炭）颗粒的质量与体积之比。颗粒体积包括吸附剂物质的体积和孔隙容积。相当大的颗粒（大于1mm）的表观密度可用密度瓶测定，但要预先在颗粒的表面上涂上一薄层石蜡，以防液体渗入孔内。除了这个方法外，还可利用水银不润湿吸附剂（活性炭）表面和不充填有空气存在的孔隙的特性来测定表观密度。测定在固定容积的量瓶内进行。将量瓶在抽空的情况下充水银，先冲空瓶，再充有吸附剂（活性炭）的瓶，在第一和第二种情况下充注量瓶所用去的水银的体积差，相当于吸附剂颗粒的总体积。其表观密度的计算按下式：式中d1──试样的表观密度，g/cm3; m──试样的质量，g; S──量瓶的截面积。cm2；BA──量瓶内汞面高度，cm。两份试样各测定一次，允许误差≦0、01g/cm3