3.Параметры состояния и структурные характеристики: Истинная и средняя, насыпная и относительная плотность. Пористость материалов.
Плотность — физическая величина, определяемая массой единицы объема вещества (или материала).
В зависимости от того, берется ли в расчет объем только самого вещества, из которого состоит материал, или весь объем материала с порами и пустотами, различают истинную и среднюю плотность.
Истинная плотность р (кг/м3) — масса единицы объема материала, когда в расчет берется только объем твердого вещества этого материала Va (м ): p = m/Va.
Таким образом, истинная плотность характеризует не материал, а вещество, из которого состоит материал,— это физическая константа вещества.
Значение истинной плотности вещества зависит в основном от его химического состава, и у материалов с близким химическим составом истинная плотность приблизительно одинаковая.
Средняя плотность характеризует массу единицы объема материала в естественном состоянии (вместе с порами). Эта важная физическая характеристика определяется путем деления массы образца на его объем. Для точного измерения объема удобнее принимать образцы правильной геометрической формы, хотя имеются несложные приемы измерения объема образцов и неправильной формы. При влажных образцах отмечается величина влажности, при которой определялась средняя плотность.
Насыпная плотность - масса единицы объема гранулированного полимера (кг/м ). Насыпная плотность сыпучих материалов зависит от формы и размеров отдельных частиц (гранулометрического состава), плотности, влажности, шероховатости и других факторов. Полимерные материалы с низкой насыпной плотностью (200-400 кг/м3) обладают, как правило, плохой сыпучестью. Поэтому при их объемной дозировке нарушается точность дозирования, что приводит к изменению режимов переработки, снижению производительности оборудования и увеличению выхода бракованных изделий. Оптимальное значение насыпной плотности конструкционных термопластичных материалов 600-800 кг/м .
Относительной плотностью вещества называют отношение плотности исследуемого вещества к плотности эталонного вещества. В качестве эталонной жидкости чаще всего используют дистиллированную воду.
Относительная
плотность dA(Б)
показывает, во сколько раз плотность
данного вещества (Б) больше плотности
эталонного вещества (А)
Пористость (устар. скважность) — характеристика материала, совокупная мера размеров и количества пор в твёрдом теле.
—
истинная плотность материала
образца, кг/м³
,
где:
— масса образца
с порами, кг
— объём образца
с порами, м³
Является безразмерной величиной от 0 до 1 (или от 0 до 100 %). 0 соответствует материалу без пор; 100 %-я пористость недостижима, но возможны приближения к ней (пена, аэрогель и т. п.). Дополнительно может указываться характер пористости в зависимости от величины пор: мелкопористость, крупнопористость и т. п. Характер пористости является словесной характеристикой материала и его определение зависит от отрасли.
Объём образца определяют путём гидростатического взвешивания в случае больших образцов с замкнутыми порами и обмером в случае образцов правильной формы.