밀도는 기본적이고 중요한 재료 특성입니다. 순수한 물질의 실제 밀도는 쉽게 개념화되고 잘 이해되지만 엔지니어와 재료 과학자에게 중요한 것은 밀도만이 아닙니다. 포장, 운송 또는 사용되는 벌크 재료의 유효 밀도를 측정하는 것도 가치가 있습니다. 입상, 다공성 및 불규칙한 모양의 재료의 경우 이 유효 밀도는 연구 중인 공정과 관련된 부피 및 포장 상태에 대한 정의에 따라 실제 밀도와 크게 달라질 수 있습니다.
재료의 외피 밀도는 재료 내 기공 공간을 포함하여 부피가 결정될 때 질량을 부피로 나눈 값입니다. 부피 밀도 역시 재료 질량을 부피로 나눈 값으로 정의되지만 부피는 재료의 질량이 갇혀 있을 수 있는 부피입니다. 즉, 이 부피에는 물체 내부의 기공 공간뿐만 아니라 물체 사이의 간극(또는 공극) 공간도 포함됩니다. 이러한 측정을 통해 Micromeritics의 GeoPyc® 1360은 외피 밀도 및 벌크 밀도뿐만 아니라 다공성 비율과 같은 기타 데이터를 결정할 수 있습니다.
봉투 밀도
엔벨로프 밀도 평가를 위해서는 표면 불규칙성 또는 거칠기가 끝나는 곳과 내부 다공성이 시작되는 곳을 중요하게 구분해야 합니다. 엔벨로프 밀도 결과는 항상 빈 공간을 기공 또는 표면 불규칙성으로 분류하는 것에 따라 달라집니다. 예를 들어, 아래 그림은 다공성과 불규칙한 모양을 모두 가진 일반적인 샘플 물체의 2차원 단면을 보여줍니다.
그림 1에서 점선은 어떤 개구부가 기공 입구이고 어떤 개구부가 표면 불규칙성인지에 대해 임의적이기는 하지만 동일하게 정의할 수 있는 몇 가지를 나타냅니다. 엔벨로프 밀도를 결정하는 다양한 방법은 서로 다른 정의를 사용합니다. 각 정의에 따라 샘플의 부피 측정값이 달라지므로 결과 밀도 값도 달라집니다.
GeoPyc 분석 중에 DryFlo®라고 하는 미세하고 건조하며 자유롭게 흐르는 분말의 부피가 측정됩니다. 그런 다음 샘플을 DryFlo에 담그고 샘플의 변위 부피를 측정합니다. DryFlo는 액체처럼 표면의 불규칙성을 따르지만 입구 직경이 약 25마이크론보다 작은 작은 기공에는 들어가지 않기 때문에 불규칙한 모양이나 여러 조각으로 이루어진 시료의 부피를 측정하고 밀도와 다공성을 계산할 수 있습니다. 분석은 빠르고 조용하며 일반적으로 시료를 파괴하지 않습니다.
벌크 밀도
부피 밀도 측정은 시료의 부피를 측정하는 조건에 따라 다시 달라집니다. 예를 들어, 마른 모래가 담긴 통은 가득 찬 것처럼 보이지만 흔들면 내용물이 가라앉아 더 많은 모래를 추가할 수 있습니다. 일반적으로 통을 세게 흔들수록 모래가 더 단단하게 포장되어 통에 더 많은 모래를 담을 수 있습니다.
마찬가지로, 베이킹 밀가루와 같은 미세한 분말의 긴 기둥은 진동 시 짧은 기둥보다 더 단단히 밀착되는데, 이는 긴 기둥에 있는 밀가루의 무게가 더 크기 때문입니다. 여기서 기둥의 높이, 진동의 강도, 진동 지속 시간은 모두 테스트를 정의하는 데 매우 중요합니다. 이러한 변수 중 하나 이상에 변화가 생기면 결과가 크게 달라질 수 있습니다.
재료의 침강 특성은 다양한 제품을 포장하고 배송할 때 유용합니다. 이를 위해 눈금이 표시된 실린더에 샘플을 넣고 미리 정해진 횟수만큼 표면을 세게 두드리는 '탭' 방법을 사용하여 벌크 밀도를 측정하기도 합니다. 결과는 두드리는 횟수와 두드리는 강도에 따라 달라집니다. 시료가 압축되는 정도를 제어할 수 없으므로 결과를 반복할 수 없습니다.
두드려서 시료를 압축하는 대신, Micromeritics의 GeoPyc는 지정된 힘에 도달할 때까지 시료 챔버 내에서 시료를 응집합니다. 힘은 정확하게 측정되고 검증할 수 있으며 결과는 반복성이 높습니다. 부피는 지정된
다른 방법으로 동의 얻기
지오픽은 사용자가 밀도 결과를 경험적으로 결정하거나 입력 변수를 조정하여 지오픽으로 샘플 부피를 구하는 방법과 이전 방법 간의 차이를 설명할 수 있는 선택권을 제공한다는 점에서 독특합니다.
봉투 밀도의 경우, 다른 기법으로 평가한 시료로 보정하면 다른 시료 부피 측정 방법과의 일치도를 얻을 수 있습니다. 다른 절차에 따라 평가된 시료를 샘플로 사용하여 GeoPyc로 보정을 실행하기만 하면 됩니다. 메시지가 표시되면 다른 절차의 값을 입력합니다. 그 후(또는 별도의 지시가 있을 때까지) 기기는 부피 측정 방법의 차이를 고려하여 계산을 조정합니다. 부피 밀도 결과가 다른 측정 방법으로 얻은 결과와 일치하려면 이전 방법에서 사용한 것과 동일한 수준의 통합을 초래하는 통합력을 사용하여 분석을 수행해야 합니다. 이 힘을 발견하기 위해 작업자는 다양한 힘을 사용하여 몇 가지 테스트를 수행하기만 하면 됩니다. 이전 데이터를 복제하는 데이터를 생성하는 힘은 GeoPyc를 사용한 후속 분석에 사용해야 샘플 압축 정도와 결과의 반복성에 대한 탁월한 제어를 제공합니다.