Densitetstester på pastösa material med en rotationsreometer

Inledning

Densitetstest på pastösa material som värmeledande pastor, polymersmältor, batterislam och så vidare är vanligtvis ganska svåra. De kan inte utföras med den konventionella arkimediska metoden eftersom dessa material kan absorbera vatten under nedsänkning eller måste undersökas under höga temperaturer, som polymersmältor gör. Många tester kräver dock densitetsvärdet som ett index för vidare analyser. Exempel på detta är att använda densiteten för att beräkna värmeledningsförmågan hos termopasta genom laserflashanalys (LFA), att använda provets initiala TäthetMassdensiteten definieras som förhållandet mellan massa och volym. densitet som referens för att analysera värmeutvidgningen genom dilatometri (DIL) och naturligtvis att använda provets TäthetMassdensiteten definieras som förhållandet mellan massa och volym. densitet i reologiska tester, där den också krävs för pressflöde. Därför är det mycket viktigt med en snabb och noggrann metod för att mäta densiteten. Genom att använda den parallella plattan på rotationsreometern kan densitetsvärdet för pastösa material mätas snabbt och exakt.

Mätförhållanden och provberedning

Mätförhållandena beskrivs i detalj i tabell 1. Figur 1 visar ett termiskt fett med mycket hög fast substanshalt, som uppvisar ett icke-flytbart kvasifast tillstånd. För att bestämma densiteten hos denna pasta används en platta med större diameter, t.ex. den 60 mm-platta som visas i detta exempel. Dessutom är det nödvändigt att snabbt lossa den nedre plattan, eftersom vi måste placera den nedre plattan på vågen och väga provet.

Tabell 1: Mätförhållanden

Genomförandet av mätningarna

Efter nollställning av gapet, baserat på den snabbt avtagbara nedre plattan på NETZSCH Kinexus rotationsreometer, togs den nedre plattan bort och placerades på vågen. Provets massa vägdes (figur 2). Därefter monterades den nedre plattan tillbaka i patronen. Ett specifikt gapvärde ställdes in. Detta gap hölls för att helt frigöra provets inre spänning. Den övre plattan lyftes uppåt så att ett tydligt cirkulärt avtryck uppstod på materialet. På grund av ytspänningen hos denna typ av flytbart pastamaterial kan det bilda en standardcirkel efter att ha genomgått en så betydande kompression. Därefter kan vi använda ett skjutmått för att mäta diametern på det cirkulära avtrycket enligt figur 3, och provets volym kan beräknas exakt med följande formel:

V = ^πr2h

V: volym [^mm3], r: radie för det cirkulära avtrycket [mm]
h: mellanrum [mm]

Densiteten kan också erhållas som:

ρ = m/V

ρ: TäthetMassdensiteten definieras som förhållandet mellan massa och volym. densitet [^g-mm-3], m: massa [g], V: volym [^mm3]

Resultat av mätning

Termopastan hade en massa på 2,5 g, inställningsspalten var 0,5 mm, den cirkulära avtrycksdiametern var 55,76 mm och slutligen var den slutliga beräknade densiteten 2,048 g/cm³ (se tabell 2).

Tabell 2: Mätresultat

Slutsats

När vi stöter på icke-fasta prover, t.ex. pastösa material som är benägna att absorbera vatten eller polymersmältor som kräver höga testtemperaturer, är det inte möjligt att använda den arkimediska metoden för densitetstestning. Vi kan utföra snabb och noggrann densitetstestning med hjälp av en rotationsreometer med en snabbt avtagbar parallellplatta.