基于响应曲面法的粉状竹炭密度测试方法探究
2021-10-29尹宁宁李文珠李小晴江文正张文标
竹子学报 2021年1期
尹宁宁,李文珠,李小晴,江文正,张文标
(浙江农林大学工程学院,浙江 杭州311300)
竹炭密度是指单位体积所含物质的质量。一般有堆积密度、表观密度和真实密度3种。堆积密度又称填充密度,它是指在规定条件下,单位体积的竹炭,包括它的孔隙体积和颗粒间的孔隙在内的质量;表观密度指在规定条件下,单位体积的竹炭,包括它的孔隙体积,但不包括颗粒之间空隙的质量;真实密度是指规定条件下,单位体积的竹炭,即不包括孔隙体积也不包括颗粒间空隙的质量[1-3]。密度是竹炭的理化性能之一,在一定程度上也影响着竹炭的各项性能,如不同的竹炭烧制工艺会得到不同的竹炭密度,干馏热解法得到的竹炭密度较低,而土窑烧制法得到的竹炭,密度可达到前者的一倍[4];竹炭的密度与炭化的终点温度(即精炼温度)也有着密切的关系,即随着精炼终点温度的上升,竹炭的密度呈上升趋势[5];毛竹(Phyllostachys edulis)不同部位的竹材烧制的竹炭存在着从上到下,密度呈减少的趋势[5];方竹炭的密度小于刺竹炭小于雷竹炭[6];赵丽华等[7]研究认为:竹炭电阻率与微观结构、密度和灰分有关,竹炭维管束收缩越紧密,密度越大,细胞之间结合更紧密,形成规则晶格结构,电阻率减小。由以上可知,竹炭密度对其自身和作为填料的复合材料都有一定限度的影响,不同应用领域需要不同密度的竹炭,因此研究竹炭的密度具有理论指导和现实意义。目前有学者开展竹炭密度的测定方法研究:张文标[8]采用AG204型固体密度计对颗粒竹炭排液(酒精)测密度,所测得的密度为有效的密度或真实的密度;……
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