Кажущаяся плотность относится к отношению массы материала к его кажущемуся объему. Кажущийся объем - это фактический 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 вспененного каучука и пластиковых изоляционных материалов соотношение пузырьков с закрытыми ячейками к резиновым и пластиковым компонентам варьируется, и существует диапазон плотности с самой низкой теплопроводностью.
Высокая пористость может эффективно изолировать; но слишком низкая плотность может легко привести к деформации и растрескиванию. В то же время прочность на сжатие увеличивается с увеличением плотности, обеспечивая долгосрочную стабильность материала. С точки зрения теплопроводности, чем меньше плотность, тем ниже теплопроводность и лучше теплоизоляция; но если плотность слишком высокая, внутренняя передача тепла увеличивается, а эффект теплоизоляции уменьшается. Поэтому при выборе теплоизоляционных материалов необходимо всесторонне учитывать их кажущуюся плотность, чтобы гарантировать, что различные свойства сбалансированы для удовлетворения потребностей различных сценариев использования.
Насыпная плотность относится к плотности самого материала, то есть к отношению пространства, занимаемого объектом, к его массе. В теплоизоляционных материалах это обычно относится к отношению внутреннего порового воздуха и фактической массы на единицу объема, выраженной в килограммах на кубический метр (кг/м³). Подобно кажущейся плотности, насыпная плотность также является одним из важных параметров для оценки производительности теплоизоляционных материалов, который обычно может отражать вес, водопоглощение, теплоизоляцию и другие характеристики материала.
Таким образом, хотя как кажущаяся плотность, так и насыпная плотность отражают плотность и пористость теплоизоляционных материалов, между ними имеются 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 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 расчет кажущейся плотности изоляционного материала основан на объеме, занимаемом сжатым образцом, он не может хорошо отражать общую структуру материала. В то же время, когда внутри материала есть полости или посторонние вещества, расчет кажущейся плотности также может иметь ошибки. Насыпная плотность не имеет этих проблем и может точно отражать плотность и вес изоляционного материала.
Метод измерения
Метод вытеснения: Для материалов с правильной формой объем можно измерить напрямую; для материалов с неправильной формой 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, или можно использовать метод вытеснения газовой среды для заполнения микропор гелием до тех пор, пока он почти не перестанет адсорбироваться.
Области применения
Кажущаяся плотность имеет широкий спектр применения в материаловедении. Например, в гибких вспененных резиновых и пластиковых изоляционных изделиях основная цель испытания кажущейся плотности заключается в оценке ее характеристик плотности и обеспечении соответствия ее теплоизоляционных и механических свойств стандартам. Кроме того, кажущаяся плотность также используется для оценки физических свойств материалов и эксплуатационных характеристик материалов в инженерных приложениях.
Если плотность увеличивается, а резиновые и пластиковые компоненты увеличиваются, прочность материала и фактор мокрой разрывной нагрузки могут увеличиться, но теплопроводность неизбежно увеличится, а теплоизоляционные характеристики ухудшатся. Kingflex находит оптимальную общую точку баланса во взаимно ограничивающем соотношении между более низкой теплопроводностью, более высоким фактором мокрой разрывной нагрузки, наиболее подходящей кажущейся плотностью и прочностью на разрыв, то есть оптимальную плотность.
Время публикации: 18 января 2025 г.
