La masse volumique apparente désigne le rapport entre la masse d'un matériau et son volume apparent. Le volume apparent correspond au volume réel plus le volume des pores fermés. Il désigne le rapport entre l'espace occupé par un matériau sous l'action d'une force externe et sa masse, généralement exprimé en kilogrammes par mètre cube (kg/m³). Il peut refléter la porosité, la dureté, l'élasticité et d'autres propriétés du matériau. Pour les matériaux de forme régulière, le volume peut être mesuré directement ; pour les matériaux de forme irrégulière, les pores peuvent être obturés à la cire, puis le volume peut être mesuré par drainage. La masse volumique apparente est généralement mesurée à l'état naturel du matériau, c'est-à-dire à l'état sec après un stockage prolongé à l'air libre. Pour les matériaux isolants en caoutchouc mousse et en plastique, le rapport entre les bulles à cellules fermées et les composants en caoutchouc et en plastique varie, et il existe une plage de densité présentant la conductivité thermique la plus faible.
Une porosité élevée assure une isolation efficace ; en revanche, une densité trop faible peut facilement entraîner des déformations et des fissures. Parallèlement, la résistance à la compression augmente avec la densité, assurant la stabilité à long terme du matériau. En termes de conductivité thermique, plus la densité est faible, plus la conductivité thermique est faible et meilleure est l'isolation thermique ; en revanche, une densité trop élevée augmente le transfert de chaleur interne et diminue l'effet d'isolation thermique. Par conséquent, lors du choix des matériaux d'isolation thermique, il est nécessaire de prendre en compte leur densité apparente afin de garantir un équilibre entre leurs différentes propriétés et les besoins des différents scénarios d'utilisation.
La masse volumique apparente désigne la densité du matériau lui-même, c'est-à-dire le rapport entre l'espace occupé par un objet et sa masse. Dans les matériaux d'isolation thermique, elle désigne généralement le rapport entre l'air interstitiel interne et la masse volumique réelle, exprimée en kilogrammes par mètre cube (kg/m³). Tout comme la masse volumique apparente, la masse volumique apparente est un paramètre important pour évaluer la performance des matériaux d'isolation thermique, reflétant généralement le poids, l'absorption d'eau, l'isolation thermique et d'autres caractéristiques du matériau.
Par conséquent, bien que la densité apparente et la densité apparente reflètent toutes deux la densité et la porosité des matériaux d’isolation thermique, elles présentent des différences évidentes :
1. Différentes significations
La densité apparente des matériaux d'isolation thermique évalue principalement les propriétés du matériau telles que la porosité et l'élasticité, et peut refléter la relation proportionnelle entre l'air et la masse réelle à l'intérieur du matériau.
La densité apparente fait référence à la densité du matériau isolant lui-même et n'implique aucune propriété de la structure interne.
2. Différentes méthodes de calcul
La densité apparente des matériaux isolants est généralement calculée en mesurant la masse et le volume de l'échantillon, tandis que la densité apparente est calculée en mesurant le poids d'un échantillon de matériau de volume connu.
3. Il peut y avoir des erreurs
Le calcul de la masse volumique apparente d'un matériau isolant étant basé sur le volume occupé par l'échantillon comprimé, il ne permet pas de bien représenter la structure globale du matériau. De plus, la présence de cavités ou de corps étrangers à l'intérieur du matériau peut entraîner des erreurs de calcul. La masse volumique apparente, quant à elle, ne présente pas ces inconvénients et permet de refléter précisément la masse volumique et le poids du matériau isolant.
Méthode de mesure
Méthode de déplacement : pour les matériaux de formes régulières, le volume peut être mesuré directement ; pour les matériaux de formes irrégulières, les pores peuvent être scellés avec la méthode de scellement à la cire, puis le volume peut être mesuré avec la méthode de déplacement.
Méthode du pycnomètre : Pour certains matériaux, tels que les matériaux en carbone, la méthode du pycnomètre peut être utilisée, avec du toluène ou du n-butanol comme solution standard pour la mesure, ou la méthode de déplacement du milieu gazeux peut être utilisée pour remplir les micropores avec de l'hélium jusqu'à ce qu'il ne soit presque plus adsorbé.
Domaines d'application
La masse volumique apparente a de nombreuses applications en science des matériaux. Par exemple, pour les produits isolants en mousse souple et en plastique, l'objectif principal de l'essai de masse volumique apparente est d'évaluer leur performance et de garantir que leurs propriétés d'isolation thermique et mécaniques sont conformes aux normes. De plus, la masse volumique apparente est également utilisée pour évaluer les propriétés physiques et les performances des matériaux dans les applications d'ingénierie.
Si la densité et les composants en caoutchouc et en plastique augmentent, la résistance du matériau et le coefficient de résistance à l'humidité peuvent augmenter, mais la conductivité thermique augmentera inévitablement et les performances d'isolation thermique se détérioreront. Kingflex trouve un équilibre optimal dans la relation mutuellement restrictive entre une conductivité thermique faible, un coefficient de résistance à l'humidité élevé, la densité apparente la plus adaptée et la résistance à la déchirure, autrement dit la densité optimale.
Date de publication : 18 janvier 2025
