Navidezna gostota se nanaša na razmerje med maso materiala in njegovim navideznim volumnom. Navidezni volumen je dejanski volumen plus volumen zaprtih por. Nanaša se na razmerje med prostorom, ki ga material zaseda pod delovanjem zunanje sile, in maso materiala, običajno izraženo v kilogramih na kubični meter (kg/m³). Lahko odraža poroznost, trdoto, elastičnost in druge lastnosti materiala. Pri materialih pravilnih oblik se lahko volumen izmeri neposredno; pri materialih nepravilnih oblik se pore lahko zatesnijo z voskastim tesnilom, nato pa se volumen izmeri z drenažo. Navidezna gostota se običajno meri v naravnem stanju materiala, torej v suhem stanju, ki je dlje časa shranjen na zraku. Pri izolacijskih materialih iz pene in plastike se razmerje med mehurčki z zaprtimi celicami ter gumijastimi in plastičnimi komponentami spreminja, obstaja pa območje gostote z najnižjo toplotno prevodnostjo.
Visoka poroznost lahko učinkovito izolira, vendar lahko prenizka gostota zlahka povzroči deformacije in razpoke. Hkrati se tlačna trdnost povečuje z naraščanjem gostote, kar zagotavlja dolgoročno stabilnost materiala. Kar zadeva toplotno prevodnost, manjša kot je gostota, nižja je toplotna prevodnost in boljša je toplotna izolacija; če pa je gostota previsoka, se notranji prenos toplote poveča in učinek toplotne izolacije se zmanjša. Zato je treba pri izbiri toplotnoizolacijskih materialov celovito upoštevati njihovo navidezno gostoto, da se zagotovi uravnoteženost različnih lastnosti za potrebe različnih scenarijev uporabe.
Gostota v razsutem stanju se nanaša na gostoto samega materiala, torej na razmerje med prostornino, ki jo predmet zaseda, in njegovo maso. Pri toplotnoizolacijskih materialih se običajno nanaša na razmerje med notranjim zrakom v porah in dejansko maso na enoto prostornine, izraženo v kilogramih na kubični meter (kg/m³). Podobno kot navidezna gostota je tudi gostota v razsutem stanju eden od pomembnih parametrov za ocenjevanje učinkovitosti toplotnoizolacijskih materialov, ki običajno odraža težo, absorpcijo vode, toplotno izolacijo in druge lastnosti materiala.
Čeprav tako navidezna gostota kot gostota v razsutem stanju odražata gostoto in poroznost toplotnoizolacijskih materialov, imata nekaj očitnih razlik:
1. Različni pomeni
Navidezna gostota toplotnoizolacijskih materialov v glavnem ocenjuje lastnosti materiala, kot sta poroznost in elastičnost, in lahko odraža sorazmerno razmerje med zrakom in dejansko maso znotraj materiala.
Gostota v razsutem stanju se nanaša na gostoto samega izolacijskega materiala in ne vključuje nobenih lastnosti notranje strukture.
2. Različne metode izračuna
Navidezna gostota izolacijskih materialov se običajno izračuna z merjenjem mase in prostornine vzorca, medtem ko se nasipna gostota izračuna z merjenjem teže vzorca materiala z znano prostornino.
3. Lahko pride do napak
Ker izračun navidezne gostote izolacijskega materiala temelji na prostornini, ki jo zaseda stisnjen vzorec, ne more dobro predstaviti celotne strukture materiala. Hkrati pa lahko izračun navidezne gostote vsebuje tudi napake, kadar so v materialu votline ali tujki. Pri nasipni gostoti teh težav ni in lahko natančno odraža gostoto in težo izolacijskega materiala.
Metoda merjenja
Metoda izpodrivanja: Pri materialih pravilnih oblik se lahko volumen izmeri neposredno; pri materialih nepravilnih oblik se pore lahko zatesnijo z metodo tesnjenja z voskom, nato pa se volumen izmeri z metodo izpodrivanja.
Piknometrska metoda: Za nekatere materiale, kot so ogljikovi materiali, se lahko uporabi piknometrska metoda s toluenom ali n-butanolom kot standardno raztopino za merjenje ali pa se uporabi metoda izpodrivanja plinskega medija za polnjenje mikropor s helijem, dokler se ta skoraj ne absorbira več.
Področja uporabe
Navidezna gostota ima široko paleto uporab v znanosti o materialih. Na primer, pri izolacijskih izdelkih iz fleksibilne penaste gume in plastike je glavni namen preskusa navidezne gostote oceniti njeno gostoto in zagotoviti, da toplotna izolacija in mehanske lastnosti ustrezajo standardom. Poleg tega se navidezna gostota uporablja tudi za oceno fizikalnih lastnosti materialov in njihove učinkovitosti v inženirskih aplikacijah.
Če se gostota poveča in se poveča delež gumijastih in plastičnih komponent, se lahko trdnost materiala in faktor mokrega najema povečata, vendar se bo toplotna prevodnost neizogibno povečala in toplotnoizolacijska učinkovitost se bo poslabšala. Kingflex najde optimalno skupno ravnovesje v medsebojno omejujočem razmerju med nižjo toplotno prevodnostjo, višjim faktorjem mokrega najema, najprimernejšo navidezno gostoto in trdnostjo proti trganju, torej optimalno gostoto.
Čas objave: 18. januar 2025
