Tóm tắt Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10826:2015 (ISO 18754:2013) về Gốm mịn - Xác định khối lượng riêng và độ xốp biểu kiến

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10826:2015 hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO 18754:2013. Đây là văn bản kỹ thuật quan trọng quy định phương pháp xác định các đặc tính vật lý cơ bản của gốm mịn (hay còn gọi là gốm cao cấp, gốm kỹ thuật cao cấp). Dưới đây là phần tóm tắt chi tiết nội dung từ Phần mở đầu đến Điều 4 của tiêu chuẩn.

Điều 1: Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định các chỉ tiêu vật lý thực tế của vật liệu gốm mịn, bao gồm:

• Khối lượng riêng khối (bulk density).
• Khối lượng riêng biểu kiến của phần rắn (apparent solid density).
• Độ xốp biểu kiến (apparent porosity).

Phương pháp này được thiết kế chuyên biệt cho các vật liệu gốm mịn có cấu trúc đặc chắc. Tiêu chuẩn lưu ý không áp dụng phương pháp này đối với các loại gốm mịn có độ xốp biểu kiến lớn hơn 10% hoặc các vật liệu có cấu trúc lỗ xốp thô, không đồng nhất, nhằm đảm bảo độ chính xác tối đa của kết quả đo.

Điều 2: Tài liệu viện dẫn

Để áp dụng tiêu chuẩn này một cách chính xác, việc viện dẫn các tài liệu kỹ thuật liên quan là bắt buộc. Các tài liệu viện dẫn bao gồm:

• TCVN 4851 (ISO 3696), Nước dùng cho phòng thí nghiệm phân tích - Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử.
• Các tiêu chuẩn đo lường quốc gia và quốc tế liên quan đến việc hiệu chuẩn thiết bị cân phân tích và dụng cụ đo nhiệt độ.

Đối với các tài liệu viện dẫn có ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung.

Điều 3: Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn đưa ra các định nghĩa khoa học chuẩn hóa nhằm thống nhất cách hiểu và tính toán kết quả thử nghiệm:

• Khối lượng riêng khối (Bulk density): Là tỷ số giữa khối lượng của mẫu thử khô và thể tích thực tế của nó. Thể tích thực tế này bao gồm thể tích của phần rắn, thể tích của các lỗ xốp kín và thể tích của các lỗ xốp hở.
• Khối lượng riêng biểu kiến của phần rắn (Apparent solid density): Là tỷ số giữa khối lượng của mẫu thử khô và thể tích của phần rắn cùng các lỗ xốp kín bên trong mẫu (không tính thể tích của các lỗ xốp hở).
• Độ xốp biểu kiến (Apparent porosity): Là tỷ số giữa thể tích của các lỗ xốp hở (lỗ xốp biểu kiến) trong mẫu thử và tổng thể tích của mẫu thử đó, được biểu thị dưới dạng phần trăm (%).
• Lỗ xốp hở (Open pores): Các lỗ xốp có đường thông với bề mặt ngoài của mẫu thử, cho phép chất lỏng thâm nhập vào hoàn toàn khi ngâm chìm trong điều kiện thử nghiệm.
• Lỗ xốp kín (Closed pores): Các lỗ xốp nằm hoàn toàn bên trong cấu trúc của mẫu thử và không thông với bề mặt ngoài, khiến chất lỏng không thể thâm nhập vào được.

Điều 4: Nguyên lý của phương pháp

Phương pháp xác định dựa trên nguyên lý lực đẩy Archimedes (phương pháp cân thủy tĩnh) kết hợp với kỹ thuật bão hòa chất lỏng vào các lỗ xốp hở của mẫu thử dưới áp suất chân không hoặc bằng phương pháp đun sôi. Quy trình nguyên lý được thực hiện qua các bước cốt lõi sau:

• Xác định khối lượng khô: Mẫu thử được sấy khô ở nhiệt độ quy định cho đến khi đạt khối lượng không đổi, sau đó được cân trong không khí để xác định khối lượng khô ban đầu.
• Bão hòa chất lỏng: Mẫu thử được đặt trong bình hút chân không hoặc đun sôi trong chất lỏng liên kết (thường là nước cất hoặc chất lỏng hữu cơ phù hợp không phản ứng với mẫu) để đảm bảo toàn bộ các lỗ xốp hở được lấp đầy chất lỏng hoàn toàn.
• Cân trong chất lỏng (Khối lượng treo): Tiến hành cân mẫu thử khi được ngâm chìm hoàn toàn trong chất lỏng thử nghiệm để xác định lực đẩy Archimedes tác dụng lên mẫu.
• Cân trong không khí (Khối lượng bão hòa): Lấy mẫu ra khỏi chất lỏng, lau nhanh bề mặt bằng khăn ẩm để loại bỏ màng chất lỏng bám dính bên ngoài nhưng không làm thất thoát chất lỏng nằm trong các lỗ xốp hở, sau đó cân ngay trong không khí.
• Tính toán kết quả: Sử dụng các giá trị khối lượng thu được ở các bước trên, kết hợp với khối lượng riêng của chất lỏng thử nghiệm tại nhiệt độ đo thực tế để tính toán chính xác khối lượng riêng khối, khối lượng riêng biểu kiến và độ xốp biểu kiến của mẫu gốm mịn.