真密度(true density)的测定方法及其区别

真密度（真实密度、骨架密度）：指材料在绝对密实状态下，单位“固体物质的实际体积（不包括内部空隙，即不包含

开孔和闭孔以及颗粒间空隙）”的质量。

公式如下：

ρz=m/Vz

公式中：ρz—— 材料的真实密度，kg/ m3 或 g/cm3；

       m—— 材料的质量（干燥至恒重），kg或g；

       Vz—— 材料去除开孔、闭孔及体积，㎡或cm3。

目前我国现有国家标准和行业标准中如：GB/T533-A、GB/T1033.1、GB/T6155、GB/T23561、YB/T5300、JB/T7984.3、GB/T

1713、GB/T8929、GB/T1713、GB/T208、GB/T5071、QB/T1010、GB/T9966、GB/T18856 、GB/T24203、GB/T8330、SL-237等标准

均采用密度瓶（比重瓶）法。在采用这种方法时，材料磨得越细，材料的孔就会测得的密实体积数值就越精确。在应用密度

瓶法测定有孔隙材料（如砖、石等）的密度时，会把材料磨成细粉，根据材料的不同，一般需要磨细至80目-200目左右，干燥

后用李氏瓶测定其绝对密实体积。

使用密度瓶法测试材料的真密度存在一些影响测试结果的问题，如：

1. 由于操作步骤多，涉及的问题节点多，不同操作者的操作熟练程度不同和手法不同，会直接影响实验结果的准确

性；

2. 浸润液体要能够容易润湿材料内部孔隙的表面，如果选取的润湿液不恰当，会产生不易浸润表面的情况，影响测试

结果；

3. 测试粉末状材料时，当粉末完全浸入液体中，必须完全排除其气泡，才能确定其所排除的体积，此时需要采用煮沸

来排除其气泡，并要使用恒温水浴排除温度影响，操作起来做不到简单易行，易出纰漏，且计算过程易受到操作误

差的影响；

4. 不同的样品需要采用不同的浸润液体，以防止溶解、与材料起反应等问题；对无机粉体一般多选用有机溶剂、对水

会引起反应的材料如水泥则可用煤油或二甲苯等有机液体介质等；

由于密度瓶法存在上述缺陷，一种试验结果更精确、设备更稳定、更简单易操作的替代分析仪--采用“气体置换法”的

真密度分析仪(gas displacement pycnometer true density analyzer)应运而生。这种分析仪采用氦气代

替浸润液，利用氦气是小分子直径惰性气体，具有易扩散、渗透性好、稳定性好的特点，迅速深入到材料的内部孔隙中，对常

规方法无法测量的材料孔隙和不规则表面凹陷等均可迅速填充，测量出的样品体积与密度瓶法比较，会更加接近样品的真实体

积，从而使得样品的真密度值更加贴近真实值。

另外采用氦气“气体置换法”的真密度分析仪不会发生与材料反应的问题，不会对设备造成腐蚀，使用过程中安全系数

高，且样品不会被污染可以直接回收，有利于贵重样品测试后的回收。采用这种方法的仪器操作更加简单，测试时间更短，测

试结果准确，重复性更好，目前金埃谱科技已经开始生产，并已被纳入到部分行业的行业标准中。

真密度是一个绝对概念，但在实践中，真密度值的准确性与测量方法、手段、仪器设备等有关。由于绝大多数材料中会含

有开孔和闭孔，一般要对材料进行破碎，其目的是为了尽可能减少孔隙对实验结果的影响，使测试出的真密度值尽可能的贴近

真实值。但这也不是绝对的，以煅后焦作为原料生产铝用炭素为例：煅后焦生产完后进入炭素生产工序时，如果该工序需要使

用煅后焦细粉，那么在煅后焦生产后的真密度测试中，也要对煅后焦进行研磨；但如果炭素生产工序直接使用块状煅后焦而不

需要研磨的，则在煅后焦生产后的真密度测试中，只需要对块状煅后焦进行测试而不要再加以研磨。总之，真密度测试与实际

生产需求要相结合，符合上下游生产需要，统一测试方法和标准。