Pruebas de densidad de materiales pastosos con un reómetro rotacional

Introducción

Los ensayos de DensidadLa densidad de masa se define como la relación entre la masa y el volumen. densidad en materiales pastosos, como pastas termoconductoras, polímeros fundidos, lodos de baterías, etc., suelen ser bastante difíciles. No pueden realizarse mediante el método de Arquímedes convencional porque estos materiales pueden absorber agua durante la inmersión o deben investigarse a altas temperaturas, como ocurre con los polímeros fundidos. Sin embargo, muchas pruebas requieren el valor de la DensidadLa densidad de masa se define como la relación entre la masa y el volumen. densidad como índice para análisis posteriores. Algunos ejemplos son la aplicación de la DensidadLa densidad de masa se define como la relación entre la masa y el volumen. densidad para calcular la Conductividad térmicaLa conductividad térmica (λ con la unidad W/(m-K)) describe el transporte de energía -en forma de calor- a través de un cuerpo de masa como resultado de un gradiente de temperatura (véase la fig. 1). Según la segunda ley de la termodinámica, el calor siempre fluye en la dirección de la temperatura más baja.conductividad térmica de la pasta térmica mediante el análisis de flash láser (LFA); el uso de la DensidadLa densidad de masa se define como la relación entre la masa y el volumen. densidad inicial de la muestra como referencia para analizar la expansión térmica en dilatometría (DIL); y, por supuesto, la aplicación de la DensidadLa densidad de masa se define como la relación entre la masa y el volumen. densidad de la muestra en ensayos reológicos, donde también es necesaria para el flujo de compresión. Por lo tanto, es muy importante disponer de un método rápido y preciso para medir la DensidadLa densidad de masa se define como la relación entre la masa y el volumen. densidad. Utilizando la placa paralela del reómetro rotacional, el valor de la DensidadLa densidad de masa se define como la relación entre la masa y el volumen. densidad de los materiales pastosos puede medirse con rapidez y precisión.

Condiciones de medición y preparación de las muestras

Las condiciones de medición se detallan en la tabla 1. La figura 1 muestra una grasa térmica con un contenido sólido muy elevado, que presenta un estado cuasi-sólido no fluido. Para determinar la DensidadLa densidad de masa se define como la relación entre la masa y el volumen. densidad de esta pasta, se utiliza una placa de mayor diámetro, como la placa de 60 mm que se muestra en este ejemplo. Además, es necesario separar rápidamente el plato inferior, ya que tenemos que colocarlo en la balanza y pesar la muestra.

Cuadro 1: Condiciones de medición

Realización de las mediciones

Después de poner a cero la separación, basándose en el plato inferior rápidamente desmontable del reómetro rotacional NETZSCH Kinexus, se retiró el plato inferior y se colocó en la balanza. Se pesó la masa de la muestra (figura 2). A continuación, se volvió a colocar el plato inferior en el cartucho. Se fijó un valor de separación específico. Esta separación se mantuvo para liberar completamente la tensión interna de la muestra. La placa superior se levantó hacia arriba, de modo que apareció una clara huella circular en el material. Debido a la tensión superficial de este tipo de material de pasta fluida, puede formar un círculo estándar después de someterse a una compresión tan significativa. A continuación, podemos utilizar un calibre de vernier para medir el diámetro de la impresión circular como se muestra en la figura 3, y el volumen de la muestra se puede calcular con precisión mediante la siguiente fórmula:

V = ^πr2h

V: volumen [^mm3], r: radio de la huella circular [mm]
h: separación [mm]

La DensidadLa densidad de masa se define como la relación entre la masa y el volumen. densidad también puede obtenerse como

ρ = m/V

ρ: DensidadLa densidad de masa se define como la relación entre la masa y el volumen. densidad [^g-mm-3], m: masa [g], V: volumen [^mm3]

Resultados de las mediciones

La pasta térmica tenía una masa de 2,5 g, la separación de fraguado era de 0,5 mm, el diámetro de impresión circular era de 55,76 mm y, por último, la densidad final calculada era de 2,048 g/cm³ (véase la tabla 2).

Tabla 2: Resultados de las mediciones

Conclusión

Cuando nos encontramos con muestras no sólidas, como materiales pastosos propensos a la absorción de agua o polímeros fundidos que requieren altas temperaturas de ensayo, no es posible utilizar el método de Arquímedes para el ensayo de densidad. Podemos realizar pruebas de densidad rápidas y precisas utilizando un reómetro rotacional con una placa paralela rápidamente desmontable.