マイクロメリティクスの密度測定

専門家によるアプリケーション・アシスタンスに支えられた当社の世界クラスの装置は、様々なアプリケーションにおいて正確な密度測定を行います。
世界的に信頼されている当社の測定器は、常に正確な結果を提供します。

密度とは何か?

密度とは、一定の体積に含まれる質量のことである。初歩的なレベルでは、固体物質の体積はその長さ、幅、厚さを測定することで計算できる。しかし、多くの材料は、その構造内に表面の凹凸、小さな割れ目、亀裂、気孔を有している。これらの空隙や孔の中には、表面からアクセスできるものもあれば、固体材料の構造内に封じ込められたものもある。これらの変化は全体の体積に影響し、以下に概説する密度の明確な定義に寄与している。

真密度または絶対密度

真密度または絶対密度

試料の体積(真の体積)に対する質量の比(開孔、閉孔(または盲孔)、粒子間空隙の体積を除く)。

骨格密度

骨格密度

粒子の体積(骨格体積)に対する質量の比(粒子間の空隙と開孔は除くが、閉孔は含む)。

見掛け密度

見掛け密度

特定の条件下で粒子が標準容器を自由に満たした後に測定される密度、すなわち、粒子がゆるく詰まっているときの単位体積当たりの粒子の質量。

T.A.P.(横軸圧力) 密度

T.A.P.(横軸圧力) 密度

圧縮嵩密度とは、制御された力で圧縮され、間隙が減少した粉体層の外部体積に基づく尺度である。この特性は、バルク粒状製品の包装、取り扱い、出荷において大きな関心を集めている。

エンベロープ密度

エンベロープ密度

物質の質量と、物体の外表面を囲む架空の境界によって定義される包絡体積との比。この体積には開気孔と閉気孔の両方が含まれるが、粒子間の間隙は含まれない。

密度の測り方

ガスピクノメトリー

AccuPycは、ガスピクノメトリーを使用しています。ガスピクノメトリー は、ガス置換を利用して体積を正確に測定する非破壊検査技法で、真の体積、絶対 体積、骨格体積、密度を測定するのに理想的です。ガスピクノメトリーでは、ヘリウム、窒素、空気などの不活性ガスが変位媒体として一般的に使用されます。

試料を容積が既知のチャンバーに入れ、密閉して加圧する。ガスは試料粒子内および粒子間の空隙を満たす。その後、サンプルチャンバーを容積既知のリファレンスチャンバーに拡張します。圧力の変化から試料の体積を算出します。試料の質量と体積から真の密度が計算されます。この方法は、小さな気孔や不規則な形状の物質であっても、真の密度を測定するのに有効です。

  1. 不活性ガスが試料室に流入(バルブaが開いて閉じる)
  2. 均衡に達する
  3. ガスが体積測定のために第2チャンバーに流入(バルブbが開く)
  4. 再び均衡に達する
  5. 体積を試料の重量で割ると密度が決まる
  6. 圧力が大気に開放される(バルブcが開く)
Micromeritics社のAccuPycガスピクノメーターは、最も速く、最も簡単で、最も正確な真密度測定が可能です。AccuPycは、他のどの市販ガス ピクノメーターよりも多くのラボに選ばれています。AccuPycは、どのようなオ ペレータでも迅速かつ簡単に使用できるシステムで、最高の精度と再現性を提供します。

エンベロープとT.A.P密度

GeoPycは、高い流動性を持つ小さな硬い球体で構成された擬似流体であるDry Floを使用するユニークな変位測定技術を採用しています。サンプルはDry Floの床に置かれ、サンプルは攪拌されながら緩やかに固められます。GeoPycは変位データを収集し、エンベロープ密度とT.A.P密度の両方を測定します。

水銀密度

オートポアは、ペネトロメーターの体積が既知であれば、嵩密度および骨格密度の測定に使用できる。これまでの手法のようにガスや乾燥粉末を置換するのではなく、水銀を置換します。

バルク体積とは、最大の細孔(通常180μm以上)を差し引いた後の試料の体積と定義される。

バルク体積=ペネトロメータの全内部体積-試料周辺の空間を占める水銀の体積:

密度方程式。バルク体積は、ペネトロメータの総内部体積から試料周辺の空間を占める水銀の体積を引いたものに等しい。

骨格体積は、0.005 µmより大きい開気孔をすべて体積から除いた後の材料の体積として定義される。この体積は、圧力をかけて水銀を試料の開気孔に充満させたときに求めることができる。

骨格容積=バルク容積-全細孔容積:

密度の方程式。骨格体積はバルク体積から全細孔体積を引いたものに等しい。

嵩密度と骨格密度は、試料の質量をそれぞれの体積で割ることにより、以下のように計算されます。

嵩密度と骨格密度の計算
水星アイコン

ソリューション

楽器

アキュピック

ガス置換ピクノメトリーシステム-最も速く、最も簡単で、最も正確な真密度測定

ジオピック

危険物を使用することなく、成形品の包絡線容積と密度を測定します。

オートポアV

特にメソポーラスおよびマクロポーラス材料の場合、完全なポロシメトリーに加えて密度も測定します。

サービス

単一サンプルの分析から、複雑な分析法の開発やバリデーション、新製品の評価、大規模な製造プロジェクトへの対応まで、包括的な特性評価サービスを提供しています。

利用可能なオプション

  • 骨格密度
  • 水銀密度
  • 嵩密度またはTAP密度
  • ポリマーフォームとセルラー素材
  • エンベロープ密度

よくあるご質問

  • 密度はどうやって測るのか?

    密度は、物体の質量を体積で割ったものである。式は密度(ρ)=質量(m)/体積(V)である。物質の正確な密度を測定するには、質量と体積を正確に測定することが極めて重要です。
  • 密度を測定するためにどのような実験器具が使われるのか?

    密度を測定するための実験装置は、物質の状態(固体、 液体、気体)や要求される精度によって異なる。固体の場 合、一般的な測定器は気体ピクノメーター(AccuPyc など)で、気体の変位を利用して体積を測定し、質量を体 積で割って密度を求める。包絡線密度を測定する場合は、GeoPycもよく使われ る。
  • 密度の種類とは?

    密度にはいくつかの種類があります:真密度(絶対密度) -試料の体積(真体積)に対する質量の比(開気孔、 閉気孔、粒子間空隙を除く)。T.A.P.(横軸圧)密度 - 間隙を減少させるために制御された力で圧縮された粉体層の外部体積に基づく圧縮嵩密度の尺度。この特性は、粒状バルク製品の包装、取り扱い、出荷において非常に重要である。包絡密度 - 物質の質量と、物体の外表面の周りの仮想境界によって定義される包絡体積との比。この体積には開気孔と閉気孔の両方が含まれるが、粒子間の間隙は含まれない。密度の種類はそれぞれ、材料科学、化学、工学、地質学な ど、その用途に応じて重要な情報を提供する。これらの密度の違いを理解することは、様々な環境下での材料の特性や挙動を正確に把握する上で重要である。

関連リソース

お困りですか?

701Vs00000HPRGFIA5
スペシャリストチームへのお問い合わせ