《HB7401-2021航空用聚合物基復(fù)合材料吸濕試驗(yàn)方法》(2025年)實(shí)施指南目錄為何HB7401-2021是航空復(fù)合材料性能評(píng)估關(guān)鍵?專(zhuān)家視角解讀標(biāo)準(zhǔn)制定背景

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目的及與行業(yè)需求的契合度吸濕試驗(yàn)的原理與影響因素有哪些?從科學(xué)本質(zhì)出發(fā),解析試驗(yàn)背后邏輯及關(guān)鍵干擾變量試驗(yàn)設(shè)備與試劑如何選型和校準(zhǔn)?依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,指導(dǎo)設(shè)備配置

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試劑選用及定期校準(zhǔn)方法試驗(yàn)數(shù)據(jù)如何采集

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處理與分析?遵循標(biāo)準(zhǔn)要求,講解數(shù)據(jù)記錄要點(diǎn)

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處理方法及結(jié)果判定依據(jù)實(shí)際應(yīng)用中常見(jiàn)問(wèn)題與解決方案有哪些?針對(duì)疑點(diǎn)

、難點(diǎn),提供專(zhuān)家級(jí)應(yīng)對(duì)策略,保障試驗(yàn)順利開(kāi)展涵蓋哪些核心術(shù)語(yǔ)與定義?深度剖析易混淆概念,為試驗(yàn)精準(zhǔn)實(shí)施筑牢基礎(chǔ)對(duì)試驗(yàn)樣品有何嚴(yán)格要求?詳解樣品制備

、尺寸規(guī)格及狀態(tài)調(diào)節(jié)要點(diǎn),避免試驗(yàn)偏差吸濕試驗(yàn)的具體操作步驟是怎樣的?分階段拆解試驗(yàn)流程,明確每一步操作規(guī)范與注意事項(xiàng)與舊標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有何差異?對(duì)比分析差異點(diǎn),助從業(yè)者理解標(biāo)準(zhǔn)更新意義與國(guó)際接軌情況未來(lái)航空復(fù)合材料吸濕試驗(yàn)發(fā)展趨勢(shì)如何?結(jié)合行業(yè)前沿,預(yù)測(cè)技術(shù)方向及HB7401-2021的指導(dǎo)作為何HB7401-2021是航空復(fù)合材料性能評(píng)估關(guān)鍵？專(zhuān)家視角解讀標(biāo)準(zhǔn)制定背景、目的及與行業(yè)需求的契合度HB7401-2021制定的行業(yè)背景是什么？隨著航空工業(yè)發(fā)展，聚合物基復(fù)合材料因輕量化等優(yōu)勢(shì)應(yīng)用漸廣，但其吸濕特性會(huì)影響性能。此前缺乏統(tǒng)一試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不可比，為規(guī)范試驗(yàn)，HB7401-2021應(yīng)運(yùn)而生，解決行業(yè)痛點(diǎn)。12（二）標(biāo)準(zhǔn)制定的核心目的有哪些？核心目的是統(tǒng)一航空用聚合物基復(fù)合材料吸濕試驗(yàn)方法，確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠且具有可比性，為材料選型、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、性能評(píng)估及質(zhì)量控制提供依據(jù)，保障航空產(chǎn)品安全穩(wěn)定運(yùn)行。（三）專(zhuān)家視角下標(biāo)準(zhǔn)與航空行業(yè)需求如何契合？專(zhuān)家認(rèn)為，標(biāo)準(zhǔn)緊扣航空行業(yè)對(duì)材料高性能、高可靠性的需求，通過(guò)精準(zhǔn)評(píng)估吸濕特性，助力規(guī)避因材料吸濕導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)失效風(fēng)險(xiǎn)，與航空產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)及服役全周期需求高度匹配，推動(dòng)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。01該標(biāo)準(zhǔn)在航空復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)鏈中起到什么關(guān)鍵作用？02在產(chǎn)業(yè)鏈中，標(biāo)準(zhǔn)是連接材料研發(fā)、生產(chǎn)制造與應(yīng)用端的橋梁，規(guī)范各環(huán)節(jié)吸濕試驗(yàn)行為，使上下游數(shù)據(jù)互通，減少因試驗(yàn)方法差異帶來(lái)的成本浪費(fèi)，提升產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同效率，保障最終航空產(chǎn)品質(zhì)量。、HB7401-2021涵蓋哪些核心術(shù)語(yǔ)與定義？深度剖析易混淆概念，為試驗(yàn)精準(zhǔn)實(shí)施筑牢基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)中“航空用聚合物基復(fù)合材料”的定義有何特定內(nèi)涵？指用于航空領(lǐng)域，以聚合物為基體，以纖維及其制品為增強(qiáng)體，經(jīng)特定工藝復(fù)合而成的材料。其定義強(qiáng)調(diào)了應(yīng)用領(lǐng)域、組成成分及制備工藝，區(qū)別于其他領(lǐng)域的同類(lèi)復(fù)合材料，明確適用范圍。是指在規(guī)定的環(huán)境條件下，測(cè)定航空用聚合物基復(fù)合材料吸收水分的質(zhì)量變化、吸濕速率及達(dá)到吸濕平衡狀態(tài)等特性的試驗(yàn)過(guò)程，為評(píng)估材料吸濕性能提供明確依據(jù)。02（二）“吸濕試驗(yàn)”在標(biāo)準(zhǔn)中的具體界定是什么？01（三）“吸濕平衡”的判定標(biāo)準(zhǔn)是什么？易與哪些概念混淆？判定標(biāo)準(zhǔn)為：在連續(xù)兩個(gè)規(guī)定的時(shí)間間隔內(nèi)，樣品的吸濕質(zhì)量變化率均不超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的允許偏差。易與“吸濕飽和”混淆，“吸濕飽和”側(cè)重材料無(wú)法再吸收水分，而“吸濕平衡”強(qiáng)調(diào)質(zhì)量變化穩(wěn)定，二者本質(zhì)不同。12“狀態(tài)調(diào)節(jié)”的定義及在試驗(yàn)中的意義是什么？01指在進(jìn)行吸濕試驗(yàn)前，將樣品置于特定的溫度、濕度環(huán)境中，使其性能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的過(guò)程。意義在于消除樣品前期儲(chǔ)存環(huán)境差異對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響，確保試驗(yàn)在統(tǒng)一初始狀態(tài)下進(jìn)行，提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。02、吸濕試驗(yàn)的原理與影響因素有哪些？從科學(xué)本質(zhì)出發(fā)，解析試驗(yàn)背后邏輯及關(guān)鍵干擾變量航空用聚合物基復(fù)合材料吸濕的科學(xué)原理是什么？材料中的聚合物基體存在分子間隙，水分分子可通過(guò)擴(kuò)散作用進(jìn)入其中；同時(shí)，材料表面與環(huán)境中的水分會(huì)發(fā)生吸附作用，此外，增強(qiáng)體與基體界面也可能存在水分滲透現(xiàn)象，共同導(dǎo)致材料吸濕。12受材料自身結(jié)構(gòu)（如孔隙率、界面結(jié)合狀態(tài)）、環(huán)境溫濕度、樣品厚度等因素影響?？紫堵矢?，水分?jǐn)U散通道多，吸濕速率快；環(huán)境濕度高、溫度適宜，分子運(yùn)動(dòng)活躍，吸濕速率加快；樣品厚度增加，水分?jǐn)U散路徑變長(zhǎng)，速率減緩。（二）吸濕速率受哪些因素影響？其影響機(jī)制是怎樣的？010201（三）環(huán)境溫度如何具體影響吸濕試驗(yàn)結(jié)果？溫度升高，一方面加快水分分子運(yùn)動(dòng)速度，使其更易進(jìn)入材料內(nèi)部，提升吸濕速率；另一方面可能改變聚合物基體的結(jié)構(gòu)，如使分子間隙增大，增加吸濕量，反之低溫則會(huì)抑制吸濕過(guò)程，影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。12材料自身特性對(duì)吸濕平衡狀態(tài)有哪些關(guān)鍵影響？材料的化學(xué)組成（如基體樹(shù)脂類(lèi)型）、微觀(guān)結(jié)構(gòu)（如纖維排列方式、孔隙分布）影響吸濕平衡。例如，極性樹(shù)脂基體比非極性樹(shù)脂更易吸濕，平衡吸濕量更高；纖維排列緊密、孔隙少的材料，吸濕平衡時(shí)的水分含量相對(duì)較低。、HB7401-2021對(duì)試驗(yàn)樣品有何嚴(yán)格要求？詳解樣品制備、尺寸規(guī)格及狀態(tài)調(diào)節(jié)要點(diǎn)，避免試驗(yàn)偏差試驗(yàn)樣品的制備應(yīng)遵循哪些基本原則？需從同一批次、同一工藝制備的航空用聚合物基復(fù)合材料產(chǎn)品中抽取，確保樣品代表性；制備過(guò)程中避免對(duì)樣品造成損傷，如劃傷、變形等；切割工具需鋒利，減少因切割導(dǎo)致的樣品邊緣損傷，影響吸濕性能。0102（二）標(biāo)準(zhǔn)對(duì)樣品尺寸規(guī)格有哪些具體規(guī)定？為何如此要求？樣品長(zhǎng)度、寬度、厚度均有明確范圍，如厚度通常規(guī)定在1-10mm，長(zhǎng)度和寬度根據(jù)試驗(yàn)設(shè)備托盤(pán)尺寸確定，一般不小于50mm。此要求是為保證樣品在試驗(yàn)環(huán)境中能充分與水分接觸，同時(shí)便于質(zhì)量測(cè)量，減少尺寸差異帶來(lái)的試驗(yàn)誤差。12（三）樣品狀態(tài)調(diào)節(jié)的環(huán)境參數(shù)有哪些具體數(shù)值要求？狀態(tài)調(diào)節(jié)環(huán)境溫度通常為（23±2）℃,相對(duì)濕度為（50±5）%，調(diào)節(jié)時(shí)間不少于24h，或直至樣品質(zhì)量變化率連續(xù)兩次測(cè)量不超過(guò)0.1%。特定情況下，可根據(jù)材料特性和試驗(yàn)需求，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定調(diào)整參數(shù)，但需在試驗(yàn)報(bào)告中注明。依據(jù)試驗(yàn)?zāi)康?、材料均勻性及試?yàn)精度要求確定，通常每組試驗(yàn)至少3個(gè)樣品。樣品數(shù)量不足會(huì)導(dǎo)致試驗(yàn)數(shù)據(jù)代表性差，無(wú)法準(zhǔn)確反映材料吸濕性能，增加結(jié)果誤判風(fēng)險(xiǎn)，充足樣品量可通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析降低偶然誤差影響。樣品數(shù)量確定的依據(jù)是什么？如何避免樣品數(shù)量不足導(dǎo)致的問(wèn)題？010201、試驗(yàn)設(shè)備與試劑如何選型和校準(zhǔn)？依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，指導(dǎo)設(shè)備配置、試劑選用及定期校準(zhǔn)方法吸濕試驗(yàn)所需的主要設(shè)備有哪些？各設(shè)備的功能是什么？01主要設(shè)備包括恒溫恒濕箱（維持試驗(yàn)所需溫濕度環(huán)境）、電子天平（精度不低于0.1mg，測(cè)量樣品質(zhì)量變化）、樣品托盤(pán)（放置樣品，需耐腐蝕、不吸濕）、干燥器（用于樣品在測(cè)量間隙的臨時(shí)存放，防止額外吸濕）。02（二）如何根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求選擇合適的恒溫恒濕箱？需滿(mǎn)足溫度控制范圍（5-80）℃,控溫精度±0.5℃；相對(duì)濕度控制范圍（30-95）%RH，控濕精度±2%RH；箱內(nèi)溫濕度均勻性好，無(wú)明顯梯度；具有穩(wěn)定的氣流循環(huán)系統(tǒng)，確保樣品所處環(huán)境一致，符合標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試驗(yàn)環(huán)境的嚴(yán)格要求。12（三）試驗(yàn)中所用試劑的純度及規(guī)格有何要求？如何驗(yàn)證試劑適用性？若需使用試劑（如校準(zhǔn)濕度用的鹽溶液），純度需達(dá)到分析純及以上，規(guī)格符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。驗(yàn)證方法為：按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定配制試劑，在恒溫恒濕箱中測(cè)試其產(chǎn)生的濕度值，與標(biāo)準(zhǔn)理論值對(duì)比，偏差在允許范圍內(nèi)則判定適用。0102試驗(yàn)設(shè)備定期校準(zhǔn)的周期、項(xiàng)目及合格標(biāo)準(zhǔn)是什么？電子天平每年校準(zhǔn)一次，項(xiàng)目包括稱(chēng)量準(zhǔn)確性、重復(fù)性，合格標(biāo)準(zhǔn)為誤差在規(guī)定范圍內(nèi)；恒溫恒濕箱每半年校準(zhǔn)一次，項(xiàng)目為溫濕度控制精度、均勻性，合格標(biāo)準(zhǔn)符合設(shè)備選型要求；校準(zhǔn)需由有資質(zhì)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行，出具校準(zhǔn)證書(shū)。、吸濕試驗(yàn)的具體操作步驟是怎樣的？分階段拆解試驗(yàn)流程，明確每一步操作規(guī)范與注意事項(xiàng)試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作包括哪些內(nèi)容？有哪些關(guān)鍵注意事項(xiàng)？準(zhǔn)備工作包括：檢查設(shè)備是否正常運(yùn)行、校準(zhǔn)是否在有效期內(nèi)；準(zhǔn)備好符合要求的樣品，完成狀態(tài)調(diào)節(jié)；清潔樣品托盤(pán)、電子天平及干燥器；制定試驗(yàn)記錄表格。注意事項(xiàng)：設(shè)備預(yù)熱至設(shè)定參數(shù)并穩(wěn)定后再開(kāi)始試驗(yàn)；樣品處理過(guò)程中避免用手直接接觸，防止污染。（二）樣品初始質(zhì)量測(cè)量的操作規(guī)范是什么？如何減少測(cè)量誤差？操作規(guī)范：將狀態(tài)調(diào)節(jié)后的樣品放入干燥器中冷卻至室溫，迅速置于電子天平上稱(chēng)量，記錄初始質(zhì)量。減少誤差方法：天平需置于水平、無(wú)振動(dòng)環(huán)境；稱(chēng)量前進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)；同一樣品多次稱(chēng)量，取平均值；避免樣品在空氣中暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，防止吸濕或失水。（三）樣品在恒溫恒濕箱中的放置與吸濕過(guò)程有哪些操作要點(diǎn)？樣品應(yīng)單層放置在樣品托盤(pán)上，互不接觸、不重疊，確保每個(gè)樣品都能充分接觸箱內(nèi)環(huán)境；放置位置遠(yuǎn)離箱內(nèi)風(fēng)口和傳感器，避免局部環(huán)境差異影響；按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的時(shí)間間隔（如24h、48h）觀(guān)察吸濕情況，不得隨意更改間隔時(shí)間。試驗(yàn)過(guò)程中樣品質(zhì)量測(cè)量的頻率及操作要求是什么？在吸濕初期，可適當(dāng)縮短測(cè)量間隔（如每12h一次），觀(guān)察質(zhì)量變化趨勢(shì)；當(dāng)質(zhì)量變化減緩后，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的固定間隔（如每24h一次）測(cè)量。測(cè)量時(shí)迅速?gòu)南渲腥〕鰳悠?，放入干燥器冷卻后稱(chēng)量，記錄數(shù)據(jù)后立即放回箱中，減少樣品在箱外暴露時(shí)間。試驗(yàn)結(jié)束的判定條件及后續(xù)處理步驟是什么？判定條件：連續(xù)兩次測(cè)量的樣品吸濕質(zhì)量變化率均不超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值（如0.1%），則判定達(dá)到吸濕平衡，試驗(yàn)結(jié)束。后續(xù)處理：記錄最終質(zhì)量數(shù)據(jù)；清潔試驗(yàn)設(shè)備，關(guān)閉電源；整理試驗(yàn)記錄，為數(shù)據(jù)處理與分析做準(zhǔn)備；妥善保存剩余樣品，以備復(fù)查。12、試驗(yàn)數(shù)據(jù)如何采集、處理與分析？遵循標(biāo)準(zhǔn)要求，講解數(shù)據(jù)記錄要點(diǎn)、處理方法及結(jié)果判定依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集需記錄哪些關(guān)鍵信息？記錄時(shí)有何規(guī)范？需記錄樣品信息（編號(hào)、規(guī)格、批次）、設(shè)備信息（型號(hào)、校準(zhǔn)情況）、環(huán)境參數(shù)（溫度、濕度）、每次測(cè)量的樣品質(zhì)量及對(duì)應(yīng)時(shí)間、狀態(tài)調(diào)節(jié)情況。記錄規(guī)范：信息完整、準(zhǔn)確，不得涂改，若需修改需劃改并簽字確認(rèn)；使用統(tǒng)一表格，字跡清晰或采用電子記錄，確?？勺匪?。（二）吸濕質(zhì)量變化率的計(jì)算公式及計(jì)算過(guò)程中的注意事項(xiàng)是什么？01吸濕質(zhì)量變化率(Δm）計(jì)算公式為：Δm=（mn-m?)/m?×100%，其中mn為第n次測(cè)量的樣品質(zhì)量，m?為初始質(zhì)量。注意事項(xiàng)：質(zhì)量單位統(tǒng)一（如均用克）；計(jì)算過(guò)程保留足夠小數(shù)位數(shù)（如四位），避免rounding誤差；多次計(jì)算后核對(duì)，確保結(jié)果準(zhǔn)確。02（三）如何繪制吸濕曲線(xiàn)？曲線(xiàn)能反映哪些材料吸濕特性？以吸濕時(shí)間為橫坐標(biāo)，吸濕質(zhì)量變化率為縱坐標(biāo)，在直角坐標(biāo)系中繪制每個(gè)樣品的吸濕曲線(xiàn)。曲線(xiàn)可反映材料吸濕速率（曲線(xiàn)斜率），初期斜率大，速率快，后期斜率變小，逐漸趨于平緩；還能反映吸濕平衡狀態(tài)，曲線(xiàn)平穩(wěn)段對(duì)應(yīng)的吸濕質(zhì)量變化率即為平衡吸濕量。試驗(yàn)結(jié)果的判定依據(jù)及合格標(biāo)準(zhǔn)是什么？如何出具試驗(yàn)報(bào)告？判定依據(jù)為HB7401-2021標(biāo)準(zhǔn)及試驗(yàn)前確定的技術(shù)要求，對(duì)比試驗(yàn)測(cè)得的吸濕速率、平衡吸濕量等數(shù)據(jù)與規(guī)定指標(biāo)，符合指標(biāo)則判定合格。試驗(yàn)報(bào)告需包含試驗(yàn)依據(jù)、樣品信息、設(shè)備信息、試驗(yàn)過(guò)程、數(shù)據(jù)處理結(jié)果、判定結(jié)論等內(nèi)容，由試驗(yàn)人員、審核人員簽字，加蓋試驗(yàn)單位公章。12、HB7401-2021與舊標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有何差異？對(duì)比分析差異點(diǎn)，助從業(yè)者理解標(biāo)準(zhǔn)更新意義與國(guó)際接軌情況HB7401-2021與舊版標(biāo)準(zhǔn)（如HB7401-1996）在試驗(yàn)方法上有哪些主要差異？在樣品尺寸方面，新版標(biāo)準(zhǔn)放寬部分規(guī)格限制，更適應(yīng)不同類(lèi)型復(fù)合材料；環(huán)境參數(shù)控制精度提升，如控溫精度從±1℃提高到±0.5℃；吸濕平衡判定標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格，從質(zhì)量變化率不超過(guò)0.2%調(diào)整為0.1%；增加了對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與報(bào)告的詳細(xì)要求。12（二）與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（如ISO62:2008）相比，在適用范圍上有何不同？01HB7401-2021專(zhuān)門(mén)針對(duì)航空用聚合物基復(fù)合材料，適用范圍更聚焦，考慮了航空材料的特殊性能要求；ISO62:2008適用于各類(lèi)塑料材料，范圍更廣，但未針對(duì)航空領(lǐng)域材料的特性（如高強(qiáng)度、耐高溫需求）制定特殊條款，針對(duì)性較弱。02（三）標(biāo)準(zhǔn)更新后，對(duì)試驗(yàn)設(shè)備和操作流程的要求有哪些提升？意義何在？設(shè)備方面，對(duì)恒溫恒濕箱的溫濕度均勻性、電子天平精度要求更高，新增對(duì)干燥器密封性的要求；操作流程上，細(xì)化了樣品狀態(tài)調(diào)節(jié)步驟，明確了測(cè)量間隔調(diào)整原則。意義在于進(jìn)一步提高試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，縮小與國(guó)際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的差距，增強(qiáng)我國(guó)航空復(fù)合材料試驗(yàn)數(shù)據(jù)的國(guó)際認(rèn)可度。12了解標(biāo)準(zhǔn)差異對(duì)從業(yè)者開(kāi)展試驗(yàn)工作有何實(shí)際指導(dǎo)價(jià)值？幫助從業(yè)者快速適應(yīng)新版標(biāo)準(zhǔn)要求，避免因沿用舊標(biāo)準(zhǔn)方法導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果無(wú)效；在與國(guó)際合作或產(chǎn)品出口時(shí)，能明確我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的差異，有針對(duì)性地調(diào)整試驗(yàn)方案，確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)符合國(guó)際客戶(hù)要求；同時(shí)為企業(yè)升級(jí)設(shè)備、優(yōu)化操作流程提供依據(jù)，提升試驗(yàn)?zāi)芰?。、?shí)際應(yīng)用中常見(jiàn)問(wèn)題與解決方案有哪些？針對(duì)疑點(diǎn)、難點(diǎn)，提供專(zhuān)家級(jí)應(yīng)對(duì)策略，保障試驗(yàn)順利開(kāi)展試驗(yàn)過(guò)程中樣品出現(xiàn)變形或損壞，可能原因是什么？如何解決？可能原因：樣品制備時(shí)存在內(nèi)應(yīng)力，在吸濕過(guò)程中釋放導(dǎo)致變形；環(huán)境溫度波動(dòng)過(guò)大，材料熱脹冷縮不均勻；樣品放置不當(dāng)，受力不均。解決方案：制備樣品時(shí)采用緩冷工藝，消除內(nèi)應(yīng)力；確保恒溫恒濕箱溫度穩(wěn)定；合理擺放樣品，避免堆疊和擠壓。（二）多次測(cè)量發(fā)現(xiàn)樣品質(zhì)量波動(dòng)較大，超出允許范圍，該如何排查問(wèn)題？排查步驟：首先檢查電子天平是否校準(zhǔn)，是否存在零點(diǎn)漂