背景介紹
玻璃纖維是一種被廣泛應用的性能優(yōu)異的無機非金屬材料。玻璃纖維密度的測定對研究纖維結構和物理性能有著重要意義，也是新纖維性能評定的基礎。
玻璃纖維，因其纖維長而細的特殊形狀，其密度測試相比于塊狀玻璃的密度測試，難度較高；同時玻璃纖維的密度與塊狀玻璃的密度之間有一定差異（兩者成型工藝不同），因此并不能用塊狀玻璃的密度來表征同配方玻璃纖維的密度。
現(xiàn)有的玻璃纖維密度測試方法有密度天平法、液體比重法、氣流法、沉浮比較法、密度梯度法、線密度估算法。其中沉浮比較法、密度梯度法都需要用四溴乙烷或者三溴甲烷等成分，對人體健康不益且其測試過程較為繁瑣，而線密度估算法會因纖維直徑偏差以及纖維毛羽的影響，造成此方法的精度偏差較大，難用于精確密度計算。
玻璃纖維密度測試
為得到一個精準高效的玻璃纖維密度測試方案，我們應對現(xiàn)有的測試方法進行評估。排除上述使用中會有明顯局限性的幾種方法，目前常用的三種測試方式是：密度天平法、液體比重法、氣流法（也就是氣體膨脹法），對這三種方法進行評估，得到的測定數據如下表所示[1]：
此3種方法測定玻璃纖維典型粗紗和典型細紗玻璃原絲的纖維密度，從結果來看氣流法偏差最小。因氣流法測試時，玻璃纖維與介質接觸最為全，同時基本不受人為因素干擾，故而測得的結果重復性最好，偏差低。
氣流法作用原理
簡述一下氣流法（氣體膨脹法）的作用原理：
通過對兩個已知體積的艙室通入惰性氣體，根據兩個艙室壓力的變化來確定樣品的體積，從而得到密度數據。氣體可以是氦氣或者氮氣等惰性氣體，兩者的區(qū)別在于氦氣分子更小，更加容易進入到樣品的孔道當中，測試時間也更短，而氮氣的價格更低廉，性價比更高。
ultrapyc5000
安東帕的ultrapyc5000真密度分析儀是一款氣流法作用的全自動密度分析儀。其內置高清觸屏，一鍵式啟動測試，并且使用帕爾貼半導體控溫系統(tǒng)，可將溫度精準、快捷的控制在15℃-50℃的區(qū)間內，將溫度多結果的影響降到，提高測試精度。相比其它傳統(tǒng)的密度測試方法，該方法操作簡單，并且基本沒有人為干擾，系統(tǒng)誤差小，測試數據穩(wěn)定。
應用廣泛
ultrapyc5000這款儀器除了在玻璃纖維密度測試方面有良好的應用反饋外，它還廣泛用于測定多孔固體、半固體的樣品密度測試，符合多個astm、iso、mipf和jis標準，應用廣泛。
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粉末涂料和干膜涂料 使用氣體膨脹法檢測塑料的結晶度和干粉顏料的真實密度，有助于了解這些材料的機械性能。此外，氣體膨脹法還能用于測定干膜涂料中的揮發(fā)性有機物含量，以評估固化程度。
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陶瓷和催化劑 密度數據可用于耐火材料的研發(fā)、生產和問題排查，以檢測材料是否具備所需的晶相和閉口孔隙率。
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水泥 水泥的真實密度可用來準確計算粉體特性。在設置時間后測量，所獲得的數據有助于了解水泥形成和穩(wěn)定性。
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采礦和石油勘探 氣體膨脹法是快速測定鉆井液中固體含量的主要技術。
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冶金粉末冶金方法生產的復雜形狀的金屬件，其真實密度可用于驗證原材料的純度，或加工過程導致的開閉孔。
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藥物 活性成分和賦形劑的真實密度檢測在藥品開發(fā)和生產過程控制中都有廣泛應用。