Teste de densitate pe materiale pastelate utilizând un reometru rotațional

Introducere

Testele de DensitateDensitatea masică este definită ca raportul dintre masă și volum. densitate pe materiale păstoase, cum ar fi pastele termoconductoare, topiturile polimerice, suspensiile de baterii etc. sunt, de obicei, destul de dificile. Acestea nu pot fi efectuate prin metoda arhimedică convențională, deoarece aceste materiale pot absorbi apă în timpul scufundării sau trebuie investigate la temperaturi ridicate, cum este cazul topiturilor polimerice. Cu toate acestea, multe teste necesită valoarea densității ca indice pentru analize ulterioare. Exemplele includ aplicarea densității pentru calcularea conductivității termice a pastei termice prin analiza laser flash (LFA); utilizarea densității inițiale a probei ca referință pentru analiza expansiunii termice în dilatometrie (DIL); și, bineînțeles, aplicarea densității probei în testele reologice, unde este, de asemenea, necesară pentru curgerea prin stoarcere. Prin urmare, o metodă rapidă și precisă de măsurare a densității este foarte importantă. Prin utilizarea plăcii paralele a reometrului rotativ, valoarea densității materialelor păstoase poate fi măsurată rapid și precis.

Condiții de măsurare și pregătirea probelor

Condițiile de măsurare sunt detaliate în tabelul 1. Figura 1 prezintă o pastă termică cu un conținut solid foarte ridicat, care prezintă o stare cvasi-solidă nefluxabilă. Pentru a determina densitatea acestei paste, se utilizează o placă cu un diametru mai mare, cum ar fi placa de 60 mm prezentată în acest exemplu. În plus, este necesară detașarea rapidă a plăcii inferioare, deoarece trebuie să plasăm placa inferioară pe balanță și să cântărim proba.

Tabelul 1: Condiții de măsurare

Efectuarea măsurătorilor

După resetarea spațiului, pe baza plăcii inferioare detașabile rapid a reometrului rotațional NETZSCH Kinexus, placa inferioară a fost îndepărtată și așezată pe balanță. Masa probei a fost cântărită (figura 2). După aceea, placa inferioară a fost instalată înapoi în cartuș. A fost stabilită o valoare specifică a spațiului. Acest spațiu a fost menținut pentru a elibera complet tensiunea internă a probei. Placa superioară a fost ridicată în sus, astfel încât pe material a apărut o amprentă circulară clară. Datorită tensiunii superficiale a acestui tip de material din pastă fluidă, acesta poate forma un cerc standard după ce a fost supus unei compresiuni atât de semnificative. Apoi, putem utiliza un calibru vernier pentru a măsura diametrul amprentei circulare, așa cum se arată în figura 3, iar volumul probei poate fi calculat cu exactitate prin următoarea formulă:

V = ^πr2h

V: volumul [^mm3], r: raza amprentei circulare [mm]
h: spațiul [mm]

Densitatea poate fi, de asemenea, obținută ca:

ρ = m/V

ρ: densitatea [^g-mm-3], m: masa [g], V: volumul [^mm3]

Rezultatele măsurătorilor

Pasta termică a avut o masă de 2,5 g, spațiul de fixare a fost de 0,5 mm, diametrul amprentei circulare a fost de 55,76 mm și, în cele din urmă, densitatea finală calculată a fost de 2,048g/cm³ (a se vedea tabelul 2).

Tabelul 2: Rezultatele măsurătorilor

Concluzie

Atunci când întâlnim probe nesolide, cum ar fi materiale păstoase care sunt predispuse la absorbția apei sau topituri de polimeri care necesită temperaturi de testare ridicate, nu este posibilă utilizarea metodei arhimediene pentru testarea densității. Putem efectua teste de DensitateDensitatea masică este definită ca raportul dintre masă și volum. densitate rapide și precise utilizând un reometru rotațional cu o placă paralelă detașabilă rapid.