Densitatea aparentă se referă la raportul dintre masa unui material și volumul său aparent. Volumul aparent este volumul real plus volumul porilor închiși. Se referă la raportul dintre spațiul ocupat de un material sub acțiunea unei forțe externe și masa materialului, de obicei exprimat în kilograme pe metru cub (kg/m³). Poate reflecta porozitatea, duritatea, elasticitatea și alte proprietăți ale materialului. Pentru materialele cu forme regulate, volumul poate fi măsurat direct; pentru materialele cu forme neregulate, porii pot fi sigilați cu ceară, iar apoi volumul poate fi măsurat prin drenaj. Densitatea aparentă este de obicei măsurată în starea naturală a materialului, adică în starea uscată, depozitată în aer pentru o perioadă lungă de timp. Pentru materialele izolatoare din cauciuc spumat și plastic, raportul dintre bulele cu celule închise și componentele din cauciuc și plastic variază, existând un interval de densitate cu cea mai mică conductivitate termică.
Porozitatea ridicată poate izola eficient; însă densitatea prea mică poate duce cu ușurință la deformare și fisurare. În același timp, rezistența la compresiune crește odată cu creșterea densității, asigurând stabilitatea pe termen lung a materialului. În ceea ce privește conductivitatea termică, cu cât densitatea este mai mică, cu atât conductivitatea termică este mai mică și izolația termică este mai bună; dar dacă densitatea este prea mare, transferul intern de căldură crește, iar efectul de izolare termică scade. Prin urmare, atunci când se selectează materiale termoizolante, este necesar să se ia în considerare în mod cuprinzător densitatea lor aparentă pentru a se asigura că diferitele proprietăți sunt echilibrate pentru a satisface nevoile diferitelor scenarii de utilizare.
Densitatea volumetrică se referă la densitatea materialului în sine, adică raportul dintre spațiul ocupat de un obiect și masa sa. În materialele de izolație termică, se referă de obicei la raportul dintre aerul din porii interni și masa reală pe unitatea de volum, exprimată în kilograme pe metru cub (kg/m³). Similar densității aparente, densitatea volumetrică este, de asemenea, unul dintre parametrii importanți pentru evaluarea performanței materialelor de izolație termică, care poate reflecta de obicei greutatea, absorbția de apă, izolația termică și alte caracteristici ale materialului.
Prin urmare, deși atât densitatea aparentă, cât și densitatea volumetrică reflectă densitatea și porozitatea materialelor de izolație termică, acestea prezintă câteva diferențe evidente:
1. Diferite semnificații
Densitatea aparentă a materialelor de izolație termică evaluează în principal proprietățile materialului, cum ar fi porozitatea și elasticitatea, și poate reflecta relația proporțională dintre aer și masa reală din interiorul materialului.
Densitatea volumetrică se referă la densitatea materialului izolant în sine și nu implică nicio proprietate a structurii interne.
2. Diferite metode de calcul
Densitatea aparentă a materialelor izolatoare se calculează de obicei prin măsurarea masei și volumului eșantionului, în timp ce densitatea volumetrică se calculează prin măsurarea greutății unui eșantion de material cu volum cunoscut.
3. Pot exista erori
Întrucât calculul densității aparente a materialului izolant se bazează pe volumul ocupat de proba comprimată, acesta nu poate reprezenta bine structura generală a materialului. În același timp, atunci când există cavități sau corpuri străine în interiorul materialului, calculul densității aparente poate conține, de asemenea, erori. Densitatea volumetrică nu prezintă aceste probleme și poate reflecta cu exactitate densitatea și greutatea materialului izolant.
Metoda de măsurare
Metoda de deplasare: Pentru materialele cu forme regulate, volumul poate fi măsurat direct; pentru materialele cu forme neregulate, porii pot fi sigilați cu metoda de sigilare cu ceară, iar apoi volumul poate fi măsurat cu metoda de deplasare.
Metoda picnometrică: Pentru unele materiale, cum ar fi materialele cu carbon, se poate utiliza metoda picnometrică, cu toluen sau n-butanol ca soluție standard pentru măsurare, sau se poate utiliza metoda de deplasare a mediului gazos pentru a umple microporii cu heliu până când acesta aproape că nu mai este adsorbit.
Domenii de aplicare
Densitatea aparentă are o gamă largă de aplicații în știința materialelor. De exemplu, în cazul produselor izolatoare din spumă flexibilă de cauciuc și plastic, scopul principal al testului de densitate aparentă este de a evalua performanța densității sale și de a se asigura că izolația termică și proprietățile mecanice îndeplinesc standardele. În plus, densitatea aparentă este utilizată și pentru a evalua proprietățile fizice ale materialelor și performanța materialelor în aplicații inginerești.
Dacă densitatea crește și componentele din cauciuc și plastic cresc, rezistența materialului și factorul de rupere la umiditate pot crește, dar conductivitatea termică va crește inevitabil, iar performanța izolației termice se va deteriora. Kingflex găsește un punct de echilibru total optim în relația reciproc restrictivă dintre conductivitatea termică mai mică, factorul de rupere la umiditate mai mare, densitatea aparentă cea mai potrivită și rezistența la rupere, adică densitatea optimă.
Data publicării: 18 ian. 2025
