| 基本物性参数 | 表观密度 | 材料在自然状态下的单位体积的质量,反映固体骨架与孔隙气体共同占据的体积 | 烘干法:将试样烘干至恒重,测定质量;适用于热稳定性良好、在高温下不发生分解或挥发的材料;烘干温度须根据材料的耐热特性确定 几何测量法:直接测量尺寸求体积,再结合质量计算;适用于形状规则、边界清晰的试样 | 国内标准:GB/T 1033.1-2008、GB/T 21650.2-2008、GB/T 24586-2009、GB/T 208-2014、GB/T 3810.3-2016、GB/T 40401-2021、GB/T 44524-2024、GB/T 21782.3-2025等 国际标准:ISO 12154:2014、ISO 17892-1:2015、ISO 15901-1:2016、ISO 10545-3:2018、ISO 29470:2020、ISO 8130-3:2021等 |
| 骨架密度 | 不计孔隙,仅由固体骨架物质本身所占体积计算的密度,是实质成分(如矿物纤维)的本征密度 | 气体置换法:利用氦气或氮气填充试样细微孔隙,通过排气体积计算固体部分体积;适用于形状不规则或孔隙较细的试样 液体置换法:原理同上,采用液体介质(如汞或石蜡)替代气体;适用于不溶于置换液的材料 |
| 孔隙率 | 材料总体积中孔隙所占的比例,常由表观密度与骨架密度计算,反映材料内部空隙的发育程度 | 公式换算法:基于表观密度和骨架密度进行推算;在宏观层面获取试样的整体孔隙率 射线成像法:通过射线层析扫描试样,重构孔隙结构,直接计算孔隙体积与总体积之比;可以用于利用常规置换法难以测量或可溶于水的材料 |
| 热物性参数 | 有效导热系数 | 材料在温度梯度下传导热量的能力,综合反映固体骨架、孔隙气体及水分的导热作用 | 稳态法:在试样两侧建立稳定温差,通过热流量和温差计算;适用于导热系数稳定、结构均匀 的试样 瞬态法:基于试样在瞬态加热时的温度响应曲线,反推出导热性能;当材料导热系数易发生变化时(如含湿量波动明显)尤为适用 | 国内标准:GB/T 10294-2008、GB/T 10295-2008、 GB/T 32064-2015等 国际标准:ISO 8301:1991、ISO 8302:1991、ISO 22007-2:2022等 |
| 比热容 | 材料升高/降低温度时须吸收/释放的热量,反映材料储存热能的能力,是衡量材料热惯性的核心参数 | 差示扫描量热法:通过控制温度升降,记录试样与标准参比物质的热流差异;适用于试样量极小、须高灵敏度测量的情况,但测量结果对试样均匀性较敏感 绝热量热法:通过热量输入和绝热条件下的材料温升关系计算;不适用于快速升温或试样量极小的测量 | 国内标准:GB/T 3140-2005、GB/T 19466.4-2016、 GB/T 5990-2021等 国际标准:ISO 11357-4:2021、ISO 24144:2023等 |
| 湿物性参数 | 平衡含湿量 | 材料在特定相对湿度环境下,与环境水汽交换达到平衡时所含有的水质量 | 静态平衡法:将试样置于不同相对湿度的恒湿箱内,直至质量变化率小于规定值,测得平衡含湿量;适用于吸湿速率较慢、结构稳定且可长期恒湿放置的材料 动态湿度调节法:让恒定湿度的气流持续流经试样表面,加速试样与环境的水分交换;适用于须缩短测量时间的材料与薄片试样 | 国内标准:GB/T 20312-2006、GB/T 20313-2006等 国际标准:ISO 12571:2021等 |
毛细饱和 含湿量 | 材料通过毛细作用吸水,孔隙被水充满到毛细力能够作用的极限时所能达到的最大含湿量 | 毛细吸水实验:将试样下表面与水接触,记录质量随时间的变化,直至质量趋于稳定,计算毛细饱和含湿量;适用于孔隙连通性好、毛细吸水显著且不溶于水的材料 | 国内标准:T/CECS 743-2020、T/CECS 10203-2022等 国际标准:ISO 15148:2002、ASTM C1585-20等 |
水蒸气渗 透系数 | 材料在一定湿度差下允许水蒸气扩散通过的能力,反映材料对水汽渗透的阻滞或透过性能 | 干湿杯法:将试样密封在内置干燥剂或盐溶液的透湿杯上,在恒湿环境中记录质量变化率;适用于水蒸气渗透系数处于中等量级的材料 湿流计法:在试样两侧维持稳定的水汽压差,直接测量透过的水汽质量流量,计算渗透系数;适用于须连续、高精度记录通量的高渗透材料或薄片试样 | 国内标准:GB/T 30801-2014、GB/T 17146-2015等 国际标准:ISO 12572:2016、ISO 1663: 2023等 |
液态水扩 散系数 | 材料在含湿量梯度或毛细压力差作用下,液态水在孔隙结构中的迁移扩散速率 | 毛细吸水实验:将试样下表面与水接触,记录质量随时间的变化,根据毛细吸水系数反推液态水扩散系数 | 国内标准:T/CECS 743-2020、T/CECS 10203-2022等 国际标准:ISO 15148:2002、ASTM C1585-20等 |