Zdanlivá hustota sa vzťahuje na pomer hmotnosti materiálu k jeho zdanlivému objemu. Zdanlivý objem je skutočný objem plus objem uzavretých pórov. Vzťahuje sa na pomer priestoru, ktorý zaberá materiál pri pôsobení vonkajšej sily, k hmotnosti materiálu, zvyčajne vyjadrený v kilogramoch na meter kubický (kg/m³). Môže odrážať pórovitosť, tvrdosť, elasticitu a ďalšie vlastnosti materiálu. Pre materiály s pravidelnými tvarmi je možné objem merať priamo; pri materiáloch nepravidelných tvarov je možné póry uzavrieť voskovým tesnením a následne zmerať objem drenážou. Zdanlivá hustota sa zvyčajne meria v prirodzenom stave materiálu, to znamená v suchom stave dlhodobo skladovanom na vzduchu. V prípade izolačných materiálov z penovej gumy a plastov sa pomer bublín s uzavretými bunkami ku gumovým a plastovým komponentom mení a existuje rozsah hustoty s najnižšou tepelnou vodivosťou.
Vysoká pórovitosť môže účinne izolovať; ale príliš nízka hustota môže ľahko viesť k deformácii a praskaniu. Pevnosť v tlaku sa zároveň zvyšuje so zvyšujúcou sa hustotou, čím je zabezpečená dlhodobá stabilita materiálu. Z hľadiska tepelnej vodivosti platí, že čím menšia hustota, tým nižšia tepelná vodivosť a lepšia tepelná izolácia; ale ak je hustota príliš vysoká, zvyšuje sa vnútorný prestup tepla a znižuje sa tepelnoizolačný účinok. Preto je pri výbere tepelnoizolačných materiálov potrebné komplexne zvážiť ich zdanlivú hustotu, aby sa zabezpečilo vyváženie rôznych vlastností, aby vyhovovali potrebám rôznych scenárov použitia.
Objemová hmotnosť sa vzťahuje na hustotu samotného materiálu, to znamená pomer priestoru, ktorý zaberá predmet k jeho hmotnosti. V tepelnoizolačných materiáloch sa zvyčajne vzťahuje na pomer vnútorného vzduchu v póroch a skutočnej hmotnosti na jednotku objemu, vyjadrenú v kilogramoch na meter kubický (kg/m³). Podobne ako zdanlivá hustota, aj objemová hmotnosť je jedným z dôležitých parametrov na hodnotenie úžitkových vlastností tepelnoizolačných materiálov, ktorý môže zvyčajne odrážať hmotnosť, nasiakavosť, tepelnú izoláciu a ďalšie vlastnosti materiálu.
Preto, hoci zdanlivá hustota aj objemová hmotnosť odrážajú hustotu a pórovitosť tepelnoizolačných materiálov, majú určité zjavné rozdiely:
1. Rôzne významy
Zdanlivá hustota tepelnoizolačných materiálov hodnotí hlavne vlastnosti materiálu, ako je pórovitosť a elasticita, a môže odrážať proporcionálny vzťah medzi vzduchom a skutočnou hmotnosťou vo vnútri materiálu.
Objemová hmotnosť sa vzťahuje na hustotu samotného izolačného materiálu a nezahŕňa žiadne vlastnosti vnútornej štruktúry.
2. Rôzne metódy výpočtu
Zdanlivá hustota izolačných materiálov sa zvyčajne vypočítava meraním hmotnosti a objemu vzorky, zatiaľ čo objemová hmotnosť sa vypočítava meraním hmotnosti vzorky materiálu známeho objemu.
3. Môžu sa vyskytnúť chyby
Keďže výpočet zdanlivej hustoty izolačného materiálu je založený na objeme, ktorý zaberá stlačená vzorka, nemôže dobre reprezentovať celkovú štruktúru materiálu. Súčasne, keď sú vo vnútri materiálu dutiny alebo cudzie látky, výpočet zdanlivej hustoty môže mať tiež chyby. Objemová hmotnosť nemá tieto problémy a môže presne odrážať hustotu a hmotnosť izolačného materiálu.
Metóda merania
Metóda posunu: Pre materiály s pravidelnými tvarmi je možné objem merať priamo; pre materiály s nepravidelnými tvarmi môžu byť póry utesnené metódou voskového tesnenia a potom je možné merať objem pomocou metódy posunu.
Pyknometrická metóda: Pre niektoré materiály, ako sú uhlíkové materiály, sa môže použiť pyknometrická metóda s toluénom alebo n-butanolom ako štandardným roztokom na meranie, alebo sa môže použiť metóda vytesňovania plynného média na vyplnenie mikropórov héliom, kým nie je sa už takmer neadsorbuje.
Oblasti použitia
Zdanlivá hustota má široké uplatnenie v materiálovej vede. Napríklad pri izolačných produktoch z pružnej penovej gumy a plastov je hlavným účelom testu zdanlivej hustoty vyhodnotiť ich hustotu a zabezpečiť, aby jej tepelná izolácia a mechanické vlastnosti spĺňali normy. Okrem toho sa zdanlivá hustota používa aj na hodnotenie fyzikálnych vlastností materiálov a výkonu materiálov v inžinierskych aplikáciách.
Ak sa zvýši hustota a zväčšia sa gumové a plastové komponenty, môže sa zvýšiť pevnosť materiálu a faktor prenájmu za mokra, ale tepelná vodivosť sa nevyhnutne zvýši a tepelnoizolačný výkon sa zhorší. Kingflex nachádza optimálny bod celkovej rovnováhy vo vzájomne sa obmedzujúcom vzťahu medzi nižšou tepelnou vodivosťou, vyšším koeficientom prestupu za mokra, najvhodnejšou zdanlivou hustotou a pevnosťou v roztrhnutí, teda optimálnou hustotou.
Čas odoslania: 18. januára 2025
