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 materiál zaberá pôsobením vonkajšej sily, k hmotnosti materiálu, zvyčajne vyjadrený v kilogramoch na meter kubický (kg/m³). Môže odrážať pórovitosť, tvrdosť, elasticitu a ďalšie vlastnosti materiálu. Pri materiáloch s pravidelnými tvarmi sa objem dá merať priamo; pri materiáloch s nepravidelnými tvarmi sa póry môžu utesniť voskovým tesnením a potom sa objem dá merať odvodnením. Zdanlivá hustota sa zvyčajne meria v prirodzenom stave materiálu, teda v suchom stave skladovanom na vzduchu dlhší čas. Pri penových gumových a plastových izolačných materiáloch sa pomer bublín s uzavretými bunkami k gumovým a plastovým zložkám 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. Zároveň sa so zvyšujúcou sa hustotou zvyšuje pevnosť v tlaku, čo zabezpečuje dlhodobú stabilitu materiálu. Pokiaľ ide o tepelnú vodivosť, čím menšia je hustota, tým nižšia je tepelná vodivosť a tým lepšia je tepelná izolácia; ak je však hustota príliš vysoká, zvyšuje sa vnútorný prenos tepla a znižuje sa tepelnoizolačný účinok. Preto je pri výbere tepelnoizolačných materiálov potrebné komplexne zvážiť ich zdanlivú hustotu, aby sa zabezpečilo, že rôzne vlastnosti sú vyvážené a spĺňajú potreby rôznych scenárov použitia.
Objemová hmotnosť sa vzťahuje na hustotu samotného materiálu, teda na pomer priestoru, ktorý objekt zaberá, k jeho hmotnosti. V tepelnoizolačných materiáloch sa zvyčajne vzťahuje na pomer vnútorného pórového vzduchu a skutočnej hmotnosti na jednotku objemu, vyjadrenej v kilogramoch na meter kubický (kg/m³). Podobne ako zdanlivá hmotnosť je objemová hmotnosť jedným z dôležitých parametrov na hodnotenie výkonnosti tepelnoizolačných materiálov, ktorá môže zvyčajne odrážať hmotnosť, nasiakavosť, tepelnú izoláciu a ďalšie vlastnosti materiálu.
Preto, hoci zdanlivá hustota aj objemová hustota 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 vypočíta meraním hmotnosti a objemu vzorky, zatiaľ čo objemová hustota sa vypočíta meraním hmotnosti vzorky materiálu so známym objemom.
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. Zároveň, ak sú vo vnútri materiálu dutiny alebo cudzie telesá, výpočet zdanlivej hustoty môže tiež obsahovať chyby. Objemová hustota tieto problémy nemá a môže presne odrážať hustotu a hmotnosť izolačného materiálu.
Metóda merania
Metóda posunutia: Pri materiáloch s pravidelnými tvarmi je možné objem merať priamo; pri materiáloch s nepravidelnými tvarmi je možné póry utesniť metódou utesňovania voskom a potom je možné objem merať metódou posunutia.
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 naplnenie mikropórov héliom, až kým sa takmer úplne neadsorbuje.
Oblasti použitia
Zdanlivá hustota má široké uplatnenie v materiálovej vede. Napríklad v prípade izolačných výrobkov z flexibilnej penovej gumy a plastov je hlavným účelom testu zdanlivej hustoty vyhodnotenie ich hustotných vlastností a zabezpečenie toho, aby ich tepelnoizolačné a mechanické vlastnosti spĺňali normy. Okrem toho sa zdanlivá hustota používa aj na hodnotenie fyzikálnych vlastností materiálov a výkonnosti materiálov v technických aplikáciách.
Ak sa zvýši hustota a zvýši sa podiel gumových a plastových zložiek, pevnosť materiálu a súčiniteľ roztrhnutia za mokra sa môžu zvýšiť, ale tepelná vodivosť sa nevyhnutne zvýši a tepelnoizolačné vlastnosti sa zhoršia. Kingflex nachádza optimálny bod celkovej rovnováhy vo vzájomne obmedzujúcom vzťahu medzi nižšou tepelnou vodivosťou, vyšším súčiniteľom roztrhnutia za mokra, najvhodnejšou zdanlivou hustotou a pevnosťou v roztrhnutí, teda optimálnou hustotou.
Čas uverejnenia: 18. januára 2025
