Uji Kepadatan pada Bahan Pasta Menggunakan Rotational Rheometer

Pendahuluan

Uji densitas pada bahan yang berbentuk pasta seperti pasta konduktif termal, lelehan polimer, bubur baterai, dan sebagainya biasanya cukup sulit. Pengujian ini tidak dapat dilakukan melalui metode Archimedean konvensional karena bahan-bahan ini dapat menyerap air selama perendaman atau perlu diselidiki di bawah suhu tinggi, seperti halnya lelehan polimer. Namun, banyak pengujian yang memerlukan nilai densitas sebagai indeks untuk analisis lebih lanjut. Contohnya termasuk menerapkan densitas untuk menghitung Konduktivitas TermalKonduktivitas termal (λ dengan satuan W/(m-K)) menggambarkan pengangkutan energi - dalam bentuk panas - melalui benda bermassa sebagai hasil dari gradien suhu (lihat gbr. 1). Menurut hukum termodinamika kedua, panas selalu mengalir ke arah suhu yang lebih rendah.konduktivitas termal pasta termal melalui laser flash analysis (LFA); menggunakan densitas awal sampel sebagai referensi untuk menganalisis ekspansi termal dalam dilatometri (DIL); dan, tentu saja, menerapkan densitas sampel dalam uji reologi, di mana densitas juga diperlukan untuk aliran pemerasan. Oleh karena itu, metode yang cepat dan akurat untuk mengukur massa jenis sangatlah penting. Dengan menggunakan pelat paralel dari rotational rheometer, nilai densitas material pucat dapat diukur dengan cepat dan akurat.

Kondisi Pengukuran dan Persiapan Sampel

Kondisi pengukuran dirinci dalam tabel 1. Gambar 1 menunjukkan pelumas termal dengan kandungan padatan yang sangat tinggi, yang menunjukkan kondisi semu padat yang tidak dapat mengalir. Untuk menentukan densitas pasta ini, digunakan pelat berdiameter lebih besar, seperti pelat 60 mm yang ditunjukkan dalam contoh ini. Selain itu, pelepasan pelat bawah secara cepat juga diperlukan, karena kita perlu menempatkan pelat bawah pada timbangan dan menimbang sampel.

Tabel 1: Kondisi pengukuran

Pelaksanaan Pengukuran

Setelah memusatkan celah, berdasarkan pelat bawah yang dapat dilepas dengan cepat dari NETZSCH rotational rheometer Kinexus, pelat bawah dilepas dan diletakkan di atas timbangan. Massa sampel ditimbang (gambar 2). Setelah itu, pelat bawah dipasang kembali ke dalam kartrid. Nilai celah tertentu ditetapkan. Celah ini ditahan untuk melepaskan tekanan internal sampel sepenuhnya. Pelat atas diangkat ke atas, sehingga jejak melingkar yang jelas muncul pada bahan. Karena tegangan permukaan bahan pasta yang bisa mengalir semacam ini, maka dapat membentuk lingkaran standar setelah mengalami kompresi yang signifikan. Kemudian, kita dapat menggunakan jangka sorong untuk mengukur diameter jejak melingkar seperti yang ditunjukkan pada gambar 3, dan volume sampel dapat dihitung secara akurat dengan rumus berikut:

V = ^πr2h

V: volume [^mm3], r: jari-jari jejak melingkar [mm]
h: celah [mm]

KepadatanDensitas massa didefinisikan sebagai rasio antara massa dan volume. Kepadatan juga dapat diperoleh sebagai:

ρ = m/V

ρ: densitas [^g-mm-3], m: massa [g], V: volume [^mm3]

Hasil Pengukuran

Pasta termal memiliki massa 2,5 g, celah pengaturan 0,5 mm, diameter jejak melingkar 55,76 mm, dan terakhir, densitas akhir yang dihitung adalah 2,048 g/cm³ (lihat tabel 2).

Tabel 2: Hasil pengukuran

Kesimpulan

Ketika kami menemukan sampel yang tidak padat, seperti bahan pucat yang rentan terhadap Proses PenyerapanPenyerapan adalah proses fisika dan kimia di mana suatu zat (biasanya gas atau cairan) terakumulasi di dalam fase lain atau pada batas fase dua fase. Tergantung pada tempat akumulasi, ada perbedaan antara absorpsi (akumulasi dalam fase) dan adsorpsi (akumulasi pada batas fase).penyerapan air atau lelehan polimer yang membutuhkan suhu pengujian yang tinggi, maka tidak memungkinkan untuk menggunakan metode Archimedean untuk pengujian densitas. Kami dapat melakukan pengujian densitas yang cepat dan akurat dengan menggunakan rheometer rotasi dengan pelat paralel yang dapat dilepas dengan cepat.