Die effektive Dichte misst, wie effizient eine Menge, wie etwa Partikel oder Energie, in einem Raum verteilt ist. Dieses Konzept wird häufig in der Materialwissenschaft, Physik und Umweltstudien angewendet. Es beurteilt, wie sich die Dichte auf das Systemverhalten und die Leistung auswirkt. In der Materialwissenschaft kann die effektive Dichte beispielsweise Festigkeit und Leitfähigkeit beeinflussen. In Umweltstudien kann sie sich auf die Schadstoffverteilung in Luft oder Wasser beziehen. Die effektive Dichte ist entscheidend. Sie hilft, Prozesse zu optimieren und Materialien zu entwerfen, um bestimmte Leistungsziele zu erreichen.
Wahre Dichte:
Die theoretische Dichte von Pulvermaterialien. Das zur Berechnung verwendete Volumen ist das Volumen der Partikel. Offene und geschlossene Poren sind nicht darin enthalten.
Effektive Dichte (Schwimmdichte):
Der Dichtewert, der von Pulvermaterialien effektiv genutzt werden kann. Das verwendete Volumen ist das Volumen der Partikel. Es umfasst geschlossene Poren. Es umfasst jedoch nicht das Volumen von Rissen, Vertiefungen und offenen Löchern auf der Partikeloberfläche. Die Testmethode lautet: Geben Sie das Pulver in einen Messbehälter. Fügen Sie dann eine Flüssigkeit hinzu und lassen Sie sie die offenen Poren füllen. Das effektive Volumen ist das gemessene Volumen abzüglich des Volumens des Mediums.
Schüttdichte:
Es wird in Klopfdichte (Tap Density, TAP) und verdichtete Dichte unterteilt. Das Testprinzip von TAP ist: Pulver in den Klopfdichteprüfer geben. Dann mit einem Vibrationsgerät kontinuierlich vibrieren und rotieren lassen. Dies tun, bis das Volumen der Probe nicht mehr abnimmt. Schließlich wird die Masse der Probe durch das Volumen nach der Verdichtung geteilt, um die Klopfdichte zu erhalten. Das Testprinzip der Verdichtungsdichte ist folgendes: Kraft presst das Pulver. Das Pulver bewegt sich und verändert seine Form. Lücken füllen sich und die Partikelkontaktfläche wächst. Dadurch entsteht ein gepresster Embryo mit Dichte und Festigkeit. Das Volumen des gepressten Embryos ist das Verdichtungsvolumen. Die Masse geteilt durch das Verdichtungsvolumen ist die Verdichtungsdichte.
Im Allgemeinen gilt: Wahre Dichte > Effektive Dichte > Verdichtungsdichte > Stampfdichte.
Einfluss der Pulvergröße auf die Dichte
Die Partikelgröße des Pulvers hat einen erheblichen Einfluss auf die Dichte. Die Dichte eines Pulvers hängt von seiner Partikelgröße, Verteilung, Form und Morphologie ab. Dies wird folgendermaßen dargestellt:
Kleinere Pulverpartikel haben in der Regel eine höhere Schüttdichte. Kleine Pulverpartikel können dichter gepackt werden. Dadurch wird mehr Raum ausgefüllt und die Dichte erhöht.
Die Dichte des Pulvers wird durch seine Partikelgrößenverteilung beeinflusst. Eine enge Partikelgrößenverteilung bedeutet, dass die Pulverpartikel ähnlich groß sind. Dies kann die Schüttdichte verringern. Das Mischen von Pulvern unterschiedlicher Größe in einem bestimmten Verhältnis kann eine höhere Schüttdichte ergeben.
Die Form der Partikel beeinflusst maßgeblich die Fließfähigkeit, Dichte und andere Eigenschaften des Pulvers. Kugelförmige Partikel haben normalerweise eine höhere Schüttdichte. Sie können dichter angeordnet werden.
Eine kleinere durchschnittliche Partikelgröße bedeutet eine komplexere Pulvermorphologie. Dies bedeutet auch eine höhere Schüttdichte. Es erhöht die Reibung zwischen den Partikeln und verringert so die Fließfähigkeit und Schüttdichte. Außerdem bedeutet eine kleinere Pulvermasse (die Porosität der Partikel) eine geringere Schüttdichte.
