Кажущаяся плотность относится к отношению массы материала к его кажущемуся объему. Кажущийся объем - это действительный объем плюс объем закрытых пор. Он относится к отношению пространства, занимаемого материалом под действием внешней силы, к массе материала, обычно выражается в килограммах на кубический метр (кг/м³). Он может отражать пористость, твердость, эластичность и другие свойства материала. Для материалов с правильной формой объем можно измерить напрямую; для материалов с неправильной формой поры можно запечатать воском, а затем объем можно измерить путем осушения. Кажущаяся плотность обычно измеряется в естественном состоянии материала, то есть в сухом состоянии, хранящемся на воздухе в течение длительного времени. Для вспененной резины и пластиковых изоляционных материалов соотношение пузырьков с закрытыми ячейками к резиновым и пластиковым компонентам варьируется, и существует диапазон плотностей с самой низкой теплопроводностью.
Высокая пористость обеспечивает эффективную изоляцию, но слишком низкая плотность может легко привести к деформации и растрескиванию. В то же время прочность на сжатие увеличивается с увеличением плотности, обеспечивая долговременную стабильность материала. Что касается теплопроводности, чем меньше плотность, тем ниже теплопроводность и лучше теплоизоляция; но если плотность слишком высокая, увеличивается внутренняя теплопередача и снижается теплоизоляционный эффект. Поэтому при выборе теплоизоляционных материалов необходимо всесторонне учитывать их кажущуюся плотность, чтобы обеспечить сбалансированность различных свойств для удовлетворения потребностей различных вариантов использования.
Насыпная плотность – это плотность самого материала, то есть отношение занимаемого объектом пространства к его массе. В теплоизоляционных материалах это обычно означает отношение объёма воздуха в порах к фактической массе на единицу объёма, выраженное в килограммах на кубический метр (кг/м³). Подобно кажущейся плотности, насыпная плотность также является одним из важных параметров для оценки эксплуатационных свойств теплоизоляционных материалов, который обычно отражает вес, водопоглощение, теплоизоляционные свойства и другие характеристики материала.
Таким образом, хотя как кажущаяся плотность, так и насыпная плотность отражают плотность и пористость теплоизоляционных материалов, они имеют некоторые очевидные различия:
1. Разные значения
Кажущаяся плотность теплоизоляционных материалов в основном оценивает такие свойства материала, как пористость и эластичность, и может отражать пропорциональное соотношение между воздухом и фактической массой внутри материала.
Насыпная плотность относится к плотности самого изоляционного материала и не учитывает какие-либо свойства его внутренней структуры.
2. Различные методы расчета
Кажущаяся плотность изоляционных материалов обычно рассчитывается путем измерения массы и объема образца, тогда как насыпная плотность рассчитывается путем измерения веса образца материала известного объема.
3. Могут быть ошибки.
Поскольку расчёт кажущейся плотности изоляционного материала основан на объёме, занимаемом сжатым образцом, он не может адекватно отражать общую структуру материала. Кроме того, при наличии полостей или посторонних включений внутри материала расчёт кажущейся плотности также может быть погрешным. Насыпная плотность лишена этих проблем и может точно отражать плотность и вес изоляционного материала.
Метод измерения
Метод вытеснения: Для материалов правильной формы объем можно измерить напрямую; для материалов неправильной формы поры можно запечатать воском, а затем объем можно измерить методом вытеснения.
Метод пикнометра: Для некоторых материалов, таких как углеродные материалы, можно использовать метод пикнометра с толуолом или н-бутанолом в качестве стандартного раствора для измерения, либо можно использовать метод вытеснения газовой среды для заполнения микропор гелием до тех пор, пока он практически не перестанет адсорбироваться.
Области применения
Кажущаяся плотность имеет широкий спектр применения в материаловедении. Например, применительно к изоляционным изделиям из эластичной вспененной резины и пластика основной целью испытания на кажущуюся плотность является оценка их удельных характеристик и обеспечение соответствия теплоизоляционных и механических свойств установленным стандартам. Кроме того, кажущаяся плотность используется для оценки физических свойств материалов и их эксплуатационных характеристик в инженерных приложениях.
При увеличении плотности и содержании резиновых и пластиковых компонентов прочность материала и коэффициент разрыва во влажном состоянии могут увеличиться, но при этом неизбежно увеличится теплопроводность и ухудшатся теплоизоляционные характеристики. Kingflex находит оптимальную точку баланса во взаимоограничительном соотношении между более низкой теплопроводностью, более высоким коэффициентом разрыва во влажном состоянии, наиболее подходящей кажущейся плотностью и прочностью на разрыв, то есть оптимальной плотностью.
Время публикации: 18 января 2025 г.
