Видимата плътност се отнася до съотношението на масата на материала към видимия му обем. Видимият обем е действителният обем плюс обемът на затворените пори. Отнася се до съотношението на пространството, заето от материал под действието на външна сила, към масата на материала, обикновено изразено в килограми на кубичен метър (kg/m³). Той може да отразява порьозността, твърдостта, еластичността и други свойства на материала. За материали с правилни форми обемът може да се измери директно; за материали с неправилна форма, порите могат да бъдат запечатани с восъчно запечатване и след това обемът може да бъде измерен чрез дренаж. Привидната плътност обикновено се измерва в естественото състояние на материала, т.е. сухото състояние, съхранявано във въздуха за дълго време. При изолационните материали от разпенен каучук и пластмаса съотношението на мехурчетата със затворени клетки към гумените и пластмасовите компоненти варира и има диапазон на плътност с най-ниска топлопроводимост.
Високата порьозност може ефективно да изолира; но твърде ниската плътност може лесно да доведе до деформация и напукване. В същото време, силата на натиск се увеличава с увеличаване на плътността, осигурявайки дълготрайна стабилност на материала. По отношение на топлопроводимостта, колкото по-малка е плътността, толкова по-ниска е топлопроводимостта и толкова по-добра е топлоизолацията; но ако плътността е твърде висока, вътрешният топлообмен се увеличава и топлоизолационният ефект намалява. Ето защо при избора на топлоизолационни материали е необходимо да се разгледа цялостно тяхната видима плътност, за да се гарантира, че различните свойства са балансирани, за да отговорят на нуждите на различните сценарии на употреба.
Обемната плътност се отнася до плътността на самия материал, тоест съотношението на пространството, заето от обект, към неговата маса. При топлоизолационните материали обикновено се отнася до съотношението между въздуха във вътрешните пори и действителната маса на единица обем, изразено в килограми на кубичен метър (kg/m³). Подобно на привидната плътност, насипната плътност също е един от важните параметри за оценка на характеристиките на топлоизолационните материали, които обикновено могат да отразяват теглото, водопоглъщането, топлоизолацията и други характеристики на материала.
Следователно, въпреки че видимата плътност и насипната плътност отразяват плътността и порьозността на топлоизолационните материали, те имат някои очевидни разлики:
1. Различни значения
Видимата плътност на топлоизолационните материали основно оценява свойствата на материала като порьозност и еластичност и може да отразява пропорционалната връзка между въздуха и действителната маса вътре в материала.
Обемната плътност се отнася до плътността на самия изолационен материал и не включва никакви свойства на вътрешната структура.
2. Различни методи за изчисление
Видимата плътност на изолационните материали обикновено се изчислява чрез измерване на масата и обема на пробата, докато насипната плътност се изчислява чрез измерване на теглото на проба от материал с известен обем.
3. Възможно е да има грешки
Тъй като изчисляването на привидната плътност на изолационния материал се основава на обема, зает от компресираната проба, то не може добре да представи цялостната структура на материала. В същото време, когато има кухини или чужди тела вътре в материала, изчисляването на привидната плътност също може да има грешки. Обемната плътност няма тези проблеми и може точно да отразява плътността и теглото на изолационния материал.
Метод на измерване
Метод на изместване: За материали с правилни форми обемът може да се измери директно; за материали с неправилна форма, порите могат да бъдат запечатани с метод за запечатване на восък, а след това обемът може да бъде измерен с метода на изместване.
Метод на пикнометър: За някои материали, като например въглеродни материали, може да се използва методът на пикнометъра, с толуен или n-бутанол като стандартен разтвор за измерване, или методът на изместване на газовата среда може да се използва за запълване на микропорите с хелий, докато се почти не се адсорбира.
Области на приложение
Видимата плътност има широк спектър от приложения в материалознанието. Например, при продуктите от гъвкав порест каучук и пластмасови изолационни продукти, основната цел на теста за привидна плътност е да се оцени неговата плътност и да се гарантира, че неговата топлоизолация и механични свойства отговарят на стандартите. В допълнение, привидната плътност се използва и за оценка на физическите свойства на материалите и работата на материалите в инженерни приложения.
Ако плътността се увеличи и гумените и пластмасовите компоненти се увеличат, здравината на материала и коефициентът на мокър наем може да се увеличат, но топлопроводимостта неизбежно ще се увеличи и топлоизолационните характеристики ще се влошат. Kingflex намира оптимална обща точка на баланс във взаимно ограничителната връзка между по-ниската топлопроводимост, по-високия коефициент на наемане на мокро, най-подходящата видима плътност и якостта на разкъсване, тоест оптималната плътност.
Време на публикуване: 18 януари 2025 г
