อะไรคือความแตกต่างระหว่างความหนาแน่นปรากฏและความหนาแน่นรวมของวัสดุฉนวนความร้อน?

ความหนาแน่นที่ปรากฏหมายถึงอัตราส่วนของมวลของวัสดุต่อปริมาตรที่ปรากฏ ปริมาตรที่ปรากฏคือปริมาตรจริงบวกกับปริมาตรของรูพรุนที่ปิดอยู่ หมายถึงอัตราส่วนของพื้นที่ที่วัสดุครอบครองภายใต้การกระทำของแรงภายนอกต่อมวลของวัสดุ โดยทั่วไปจะแสดงเป็นกิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (กก./ลบ.ม.) สามารถสะท้อนถึงความพรุน ความแข็ง ความยืดหยุ่น และคุณสมบัติอื่นๆ ของวัสดุได้ สำหรับวัสดุที่มีรูปร่างสม่ำเสมอ สามารถวัดปริมาตรได้โดยตรง สำหรับวัสดุที่มีรูปร่างไม่สม่ำเสมอ สามารถปิดผนึกรูขุมขนด้วยการปิดผนึกด้วยขี้ผึ้ง จากนั้นจึงสามารถวัดปริมาตรได้โดยการระบายน้ำ ความหนาแน่นปรากฏมักจะวัดในสถานะธรรมชาติของวัสดุ นั่นคือ สถานะแห้งที่เก็บไว้ในอากาศเป็นเวลานาน ‌สำหรับยางโฟมและวัสดุฉนวนพลาสติก อัตราส่วนของฟองเซลล์ปิดต่อส่วนประกอบยางและพลาสติกจะแตกต่างกันไป และมีช่วงความหนาแน่นที่มีค่าการนำความร้อนต่ำที่สุด

ความพรุนสูงสามารถป้องกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ความหนาแน่นต่ำเกินไปอาจนำไปสู่การเสียรูปและการแตกร้าวได้ง่าย ในขณะเดียวกัน ความแข็งแรงในการอัดจะเพิ่มขึ้นตามความหนาแน่นที่เพิ่มขึ้น ทำให้มั่นใจได้ถึงความเสถียรของวัสดุในระยะยาว ในแง่ของการนำความร้อน ยิ่งความหนาแน่นน้อยลง ค่าการนำความร้อนก็จะยิ่งต่ำลงและฉนวนความร้อนก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น แต่ถ้าความหนาแน่นสูงเกินไป การถ่ายเทความร้อนภายในจะเพิ่มขึ้น และผลของฉนวนความร้อนจะลดลง ดังนั้นเมื่อเลือกวัสดุฉนวนความร้อนจึงจำเป็นต้องพิจารณาความหนาแน่นที่ปรากฏอย่างครอบคลุมเพื่อให้แน่ใจว่าคุณสมบัติต่างๆ มีความสมดุลเพื่อตอบสนองความต้องการของสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกัน
ความหนาแน่นรวมหมายถึงความหนาแน่นของวัสดุนั่นเอง ซึ่งก็คืออัตราส่วนของพื้นที่ที่วัตถุครอบครองต่อมวลของมัน ในวัสดุฉนวนความร้อน โดยทั่วไปจะหมายถึงอัตราส่วนของอากาศภายในรูพรุนและมวลจริงต่อหน่วยปริมาตร โดยแสดงเป็นกิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (กก./ลบ.ม.) เช่นเดียวกับความหนาแน่นที่ปรากฏ ความหนาแน่นรวมยังเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์ที่สำคัญสำหรับการประเมินประสิทธิภาพของวัสดุฉนวนความร้อน ซึ่งมักจะสามารถสะท้อนถึงน้ำหนัก การดูดซึมน้ำ ฉนวนกันความร้อน และคุณลักษณะอื่น ๆ ของวัสดุ

ดังนั้นแม้ว่าทั้งความหนาแน่นที่ปรากฏและความหนาแน่นรวมจะสะท้อนถึงความหนาแน่นและความพรุนของวัสดุฉนวนความร้อน แต่ก็มีความแตกต่างที่ชัดเจนบางประการ:
1. ความหมายที่แตกต่าง
ความหนาแน่นปรากฏของวัสดุฉนวนความร้อนส่วนใหญ่จะประเมินคุณสมบัติของวัสดุ เช่น ความพรุนและความยืดหยุ่น และสามารถสะท้อนถึงความสัมพันธ์ตามสัดส่วนระหว่างอากาศกับมวลจริงภายในวัสดุ
ความหนาแน่นรวมหมายถึงความหนาแน่นของวัสดุฉนวนเอง และไม่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติใดๆ ของโครงสร้างภายใน
2. วิธีการคำนวณแบบต่างๆ
ความหนาแน่นปรากฏของวัสดุฉนวนมักจะคำนวณโดยการวัดมวลและปริมาตรของตัวอย่าง ในขณะที่ความหนาแน่นรวมจะคำนวณโดยการวัดน้ำหนักของตัวอย่างวัสดุที่มีปริมาตรที่ทราบ
3.อาจมีข้อผิดพลาด
เนื่องจากการคำนวณความหนาแน่นปรากฏของวัสดุฉนวนจะขึ้นอยู่กับปริมาตรที่ตัวอย่างที่ถูกบีบอัดครอบครอง จึงไม่สามารถแสดงโครงสร้างโดยรวมของวัสดุได้ดีนัก ในขณะเดียวกัน เมื่อมีโพรงหรือสิ่งแปลกปลอมภายในวัสดุ การคำนวณความหนาแน่นที่ปรากฏก็อาจมีข้อผิดพลาดเช่นกัน ความหนาแน่นรวมไม่มีปัญหาเหล่านี้และสามารถสะท้อนความหนาแน่นและน้ำหนักของวัสดุฉนวนได้อย่างแม่นยำ

วิธีการวัด
‌วิธีการแทนที่‌: สำหรับวัสดุที่มีรูปร่างสม่ำเสมอ สามารถวัดปริมาตรได้โดยตรง สำหรับวัสดุที่มีรูปร่างไม่สม่ำเสมอ สามารถปิดผนึกรูพรุนด้วยวิธีปิดผนึกด้วยขี้ผึ้ง จากนั้นจึงสามารถวัดปริมาตรได้ด้วยวิธีการเคลื่อนที่
‌วิธีพิคโนมิเตอร์‌: สำหรับวัสดุบางชนิด เช่น วัสดุคาร์บอน สามารถใช้วิธีพิคโนมิเตอร์ได้ โดยมีโทลูอีนหรือเอ็น-บิวทานอลเป็นสารละลายมาตรฐานในการวัด หรือสามารถใช้วิธีแทนที่ตัวกลางของก๊าซเพื่อเติมฮีเลียมในไมโครพอร์ได้จนกว่าจะ แทบไม่ถูกดูดซับอีกต่อไป

พื้นที่ใช้งาน
ความหนาแน่นปรากฏสามารถนำไปใช้ได้หลากหลายในด้านวัสดุศาสตร์ ตัวอย่างเช่น ในผลิตภัณฑ์ยางโฟมยืดหยุ่นและผลิตภัณฑ์ฉนวนพลาสติก วัตถุประสงค์หลักของการทดสอบความหนาแน่นปรากฏคือเพื่อประเมินประสิทธิภาพความหนาแน่น และให้แน่ใจว่าฉนวนความร้อนและคุณสมบัติทางกลเป็นไปตามมาตรฐาน นอกจากนี้ ความหนาแน่นปรากฏยังใช้ในการประเมินคุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุและประสิทธิภาพของวัสดุในการใช้งานทางวิศวกรรมอีกด้วย
หากความหนาแน่นเพิ่มขึ้นและส่วนประกอบของยางและพลาสติกเพิ่มขึ้น ความแข็งแรงของวัสดุและปัจจัยค่าเช่าเปียกอาจเพิ่มขึ้น แต่ค่าการนำความร้อนจะเพิ่มขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ และประสิทธิภาพของฉนวนความร้อนจะลดลง Kingflex ค้นหาจุดสมดุลรวมที่เหมาะสมที่สุดในความสัมพันธ์ที่มีข้อจำกัดร่วมกันระหว่างค่าการนำความร้อนที่ต่ำกว่า ปัจจัยค่าเช่าที่สูงกว่า ความหนาแน่นที่ปรากฏที่เหมาะสมที่สุด และความต้านทานการฉีกขาด ซึ่งก็คือ ความหนาแน่นที่เหมาะสมที่สุด