겉보기 밀도는 재료의 질량과 겉보기 부피의 비율을 나타냅니다. 겉보기 부피는 실제 부피에 닫힌 기공 부피를 더한 값입니다. 겉보기 부피는 외력의 작용으로 재료가 차지하는 공간과 재료의 질량의 비율을 나타내며, 일반적으로 kg/m³(kg/m³)로 표시됩니다. 이는 재료의 다공성, 경도, 탄성 및 기타 특성을 반영할 수 있습니다. 규칙적인 모양의 재료의 경우 부피를 직접 측정할 수 있으며, 불규칙적인 모양의 재료의 경우 기공을 왁스 실링으로 밀봉한 다음 배수를 통해 부피를 측정할 수 있습니다. 겉보기 밀도는 일반적으로 재료의 자연 상태, 즉 오랫동안 공기 중에 보관된 건조 상태에서 측정합니다. 발포 고무 및 플라스틱 단열재의 경우, 고무 및 플라스틱 구성 요소에 대한 닫힌 셀 기포의 비율이 다르며 열전도도가 가장 낮은 밀도 범위가 있습니다.
높은 기공률은 효과적인 단열 효과를 제공하지만, 밀도가 너무 낮으면 변형과 균열이 발생하기 쉽습니다. 동시에, 밀도가 증가함에 따라 압축 강도가 증가하여 재료의 장기적인 안정성을 보장합니다. 열전도율 측면에서 밀도가 낮을수록 열전도율이 낮아지고 단열 효과가 향상됩니다. 하지만 밀도가 너무 높으면 내부 열전달이 증가하고 단열 효과가 감소합니다. 따라서 단열재를 선택할 때는 겉보기 밀도를 종합적으로 고려하여 다양한 특성이 균형을 이루도록 하고, 다양한 사용 시나리오의 요구를 충족해야 합니다.
체적 밀도는 재료 자체의 밀도, 즉 물체가 차지하는 공간과 질량의 비율을 나타냅니다. 단열재에서는 일반적으로 내부 기공 공기량과 단위 부피당 실제 질량의 비율을 나타내며, kg/m³ 단위로 표시됩니다. 겉보기 밀도와 마찬가지로 체적 밀도도 단열재의 성능을 평가하는 중요한 매개변수 중 하나이며, 일반적으로 재료의 무게, 흡수율, 단열성 및 기타 특성을 반영합니다.
따라서 겉보기 밀도와 체적 밀도는 모두 단열재의 밀도와 다공성을 반영하지만 몇 가지 명확한 차이점이 있습니다.
1. 다른 의미
단열재의 겉보기 밀도는 주로 다공성, 탄성과 같은 재료의 특성을 평가하며, 재료 내부의 공기와 실제 질량 사이의 비례 관계를 반영할 수 있습니다.
체적 밀도는 단열재 자체의 밀도를 말하며, 내부 구조의 특성과는 관련이 없습니다.
2. 다양한 계산 방법
단열재의 겉보기 밀도는 일반적으로 샘플의 질량과 부피를 측정하여 계산하는 반면, 겉보기 밀도는 알려진 부피의 재료 샘플의 무게를 측정하여 계산합니다.
3. 오류가 있을 수 있습니다
단열재의 겉보기 밀도는 압축된 샘플이 차지하는 부피를 기반으로 계산되기 때문에 재료의 전체적인 구조를 정확하게 나타낼 수 없습니다. 또한, 재료 내부에 기공이나 이물질이 있는 경우 겉보기 밀도 계산에 오류가 발생할 수 있습니다. 체적 밀도는 이러한 문제가 없으며 단열재의 밀도와 무게를 정확하게 반영할 수 있습니다.
측정 방법
변위법: 규칙적인 모양의 재료의 경우 부피를 직접 측정할 수 있으며, 불규칙적인 모양의 재료의 경우 왁스 밀봉법으로 기공을 밀봉한 후 변위법으로 부피를 측정할 수 있습니다.
비중병법: 탄소 재료와 같은 일부 재료의 경우, 톨루엔이나 n-부탄올을 측정용 표준 용액으로 사용하는 비중병법을 사용하거나, 기체 매질 치환법을 사용하여 미세 기공에 헬륨이 거의 흡착되지 않을 때까지 채울 수 있습니다.
적용 분야
겉보기 밀도는 재료 과학 분야에서 광범위하게 활용됩니다. 예를 들어, 연성 발포 고무 및 플라스틱 단열재 제품의 경우, 겉보기 밀도 시험의 주요 목적은 밀도 성능을 평가하고 단열 및 기계적 특성이 기준을 충족하는지 확인하는 것입니다. 또한, 겉보기 밀도는 엔지니어링 분야에서 재료의 물리적 특성과 성능을 평가하는 데에도 사용됩니다.
밀도가 증가하고 고무 및 플라스틱 구성 요소가 증가하면 재료 강도와 습윤 지대 계수는 증가할 수 있지만, 열전도도는 필연적으로 증가하고 단열 성능은 저하됩니다. Kingflex는 낮은 열전도도, 높은 습윤 지대 계수, 가장 적합한 겉보기 밀도, 그리고 인열 강도 사이의 상호 제한적인 관계에서 최적의 총 균형점, 즉 최적 밀도를 찾습니다.
게시 시간: 2025년 1월 18일
