Etkili yoğunluk, parçacıklar veya enerji gibi bir niceliğin bir alanda ne kadar verimli bir şekilde dağıtıldığını ölçer. Bu kavram genellikle malzeme bilimi, fizik ve çevre çalışmalarında uygulanır. Yoğunluğun sistem davranışını ve performansını nasıl etkilediğini değerlendirir. Örneğin, malzeme biliminde etkili yoğunluk mukavemeti ve iletkenliği etkileyebilir. Çevre çalışmalarında, havadaki veya sudaki kirletici dağılımıyla ilgili olabilir. Etkili yoğunluk anahtardır. Süreçleri optimize etmeye ve belirli performans hedeflerini karşılamak için malzemeler tasarlamaya yardımcı olur.
Gerçek Yoğunluk:
Teorik yoğunluk toz malzemelerin. Hesaplamada kullanılan hacim, parçacıkların hacmidir. Açık ve kapalı gözenekler hariçtir.
Etkili yoğunluk (değişken yoğunluk):
Toz malzemelerin etkili bir şekilde kullanabileceği yoğunluk değeri. Kullanılan hacim parçacıkların hacmidir. Kapalı gözenekler içerir. Ancak parçacık yüzeyindeki çatlakların, çöküntülerin ve açık deliklerin hacmini kapsamaz. Test yöntemi şu şekildedir: Tozu bir ölçüm kabına koyun. Daha sonra bir sıvı ekleyin ve açık gözenekleri doldurmasına izin verin. Etkin hacim, ölçülen hacim eksi ortamın hacmidir.
Görünür yoğunluk:
Musluk yoğunluğu (Tap Yoğunluğu, TAP) ve sıkıştırılmış yoğunluğa bölünmüştür. TAP'ın test prensibi şudur: Musluk yoğunluk test cihazına toz koyun. Daha sonra bir titreşim cihazıyla sürekli titreştirip döndürün. Numunenin hacmi artık azalmayana kadar bunu yapın. Son olarak, numunenin kütlesi sıkıştırmadan sonraki hacme bölünerek musluk yoğunluğu elde edilir. Sıkıştırma yoğunluğunun test prensibi şudur: kuvvet, tozu bastırır. Toz hareket eder ve şekil değiştirir. Boşluklar dolar ve parçacık temas alanı büyür. Bu, yoğunluk ve kuvvete sahip sıkıştırılmış bir embriyo oluşturur. Preslenmiş embriyonun hacmi sıkıştırma hacmidir. Sıkıştırma hacmine bölünen kütle, sıkıştırma yoğunluğudur.
Genel olarak: gerçek yoğunluk > etkin yoğunluk > sıkıştırma yoğunluğu > musluk yoğunluğu.
Toz boyutunun yoğunluğa etkisi
The parçacık boyutu tozun yoğunluğu üzerinde önemli bir etkisi vardır. Bir tozun yoğunluğu parçacık boyutuna, dağılımına, şekline ve morfolojisine bağlıdır. Bu aşağıdaki şekillerde gösterilir:
Kural olarak, daha küçük toz parçacıkları daha yüksek bir musluk yoğunluğuna sahiptir. Küçük toz parçacıkları daha sıkı bir şekilde paketlenebilir. Bu daha fazla alanı doldurur ve yoğunluğu artırır.
Tozun yoğunluğu parçacık boyutu dağılımından etkilenir. Dar bir parçacık boyutu dağılımı, toz parçacıklarının benzer boyutta olduğu anlamına gelir. Bu, yığın yoğunluğunu azaltabilir. Farklı boyutlardaki tozları belirli bir oranda karıştırmak daha yüksek bir yığın yoğunluğu sağlayabilir.
Parçacıkların şekli tozun akışkanlığını, yoğunluğunu ve diğer özelliklerini büyük ölçüde etkiler. Küresel parçacıklar genellikle daha büyük bir musluk yoğunluğuna sahiptir. Daha yakın bir şekilde düzenlenebilirler.
Daha küçük ortalama parçacık boyutu daha karmaşık toz morfolojisi anlamına gelir. Ayrıca daha yüksek bir yığın yoğunluğu anlamına gelir. Parçacıklar arasındaki sürtünmeyi artırarak akışkanlığı ve yığın yoğunluğunu azaltır. Ayrıca, daha küçük bir toz kütlesi (parçacıkların gözenekliliği) daha küçük bir yığın yoğunluğu anlamına gelir.
