آزمون چگالی یا تست دانسیته از اصلی ترین تست های مشخصه برای تعیین خلوص مواد پلیمری و کارایی کامپوزیت ها می باشد.
با وبلاگ خاتم پلیمر همراه باشید تا از خصوصیات این آزمون و استاندارد های مورد استفاده در این آزمون مطلع باشید.
چگالی یا دانسیته پلیمر ها
چگالی یا دانسیته یا وزن مخصوص یک قطعه عبارت است از جرم آن قطعه در واحد حجم و از تقسیم جرم قطعه بر حجم آن به دست می آید.
یکی از راه های تعیین خلوص مواد پلیمری، اندازه گیری چگالی آن و تطابق مقدار بدست آمده با مقدار مندرج در مراجع اصلی می باشد.
به همین منظور یکی از مهمترین تست ها برای کنترل کیفیت مواد پلیمری، آزمون چگالی یا دانسیته می باشد.
همچنین این آزمون از اصلی ترین تست ها برای تعیین خواص فوم ها و کامپوزیت ها می باشد که بر اساس استاندارد ASTM D1622 و ASTM D1622-03 که بسیار مشابه یکدیگر هستند آزمایش می شود.
روش های آزمون چگالی
روش های تعیین دانسیته پلاستیک ها دارای روش ها استاندارد و عمومی زیادی می باشد.
از جمله روش های عمومی تعیین چگالی می توان به نمونه با حجم هندسی مشخص و روش غوطه وری که بیشتر در صنعت بازیافت استفاده می شود نام برد.
از جمله روش های استاندارد آزمون چگالی می توان به آزمون ASTM D1505 ، آزمون ASTM D792-98 و آزمون ISO1183-2 اشاره کرد.
- تهیه نمونه با حجم هندسی مشخص و تعیین چگالی آن
در این روش آزمون دانسیته، ابتدا مکعبی با سطوح صاف از نمونه تهیه می کنیم و به روش میانگین و با کولیسی با دقت یک صدم میلی متر ابعاد آن را اندازه گیری می کنیم.
سپس با ترازویی با دقت یک ده هزارم گرم جرم آن را اندازه گیری می کنیم و با کمک فرمول چگالی، دانسیته آن را بدست می آوریم.
این روش اگر با ظرافت انجام شود می تواند دقیق باشد اما درصد خطای بالایی دارد.
- روش غوطه وری یا ستون آب
در این روش آزمون چگالی، از آب به عنوان مرجع چگالی استفاده می شود. به این صورت که جرم مشخصی از ماده را داخل ستون معینی از آب می اندازیم.
سپس حجم افزوده شده به ستون آب به عنوان حجم جسم شناخته می شود و با استفاده از فرمول کلی چگالی، مقدار آن را بدست می آوریم.
از طرفی دیگر آزمون های استاندارد چگالی نگاه دقیق تری به اندازه گیری این پارامتر می اندازند و در این آزمون ها از عبارت گرادیان چگالی یا شیب تراکم استفاده می شود که تغییرات فضایی در تراکم یک منطقه را بررسی می کند.
- آزمون چگالی استاندارد ASTM D1505
در این آزمون از یک ستون شیشه ای استفاده می شود که با دو محلول پر شده است که دانسیته یکی از مایع ها، از نمونه تحت آزمون بیش تر و دانسیته دیگری کم تر است.
نمونه ها داخل کره های استاندارد شیشه ای با چگالی های متفاوت قرار می گیرند و توسط سبد به آرامی به داخل ستون مایع ها فرو می رود.
کره های شیشه ای و نمونه داخل آن ها به نسبت دانسیته شان توزیع می شوند.در نتیجه می توانیم با استفاده از مرجع ارزیابی که همان کره های شیشه ای هستند و درون یابی آن ها، چگالی در محلی که نمونه به صورت آزادانه شناور است را محاسبه کنیم.
- آزمون دانسیته استاندارد ASTM D792-98
این تست از پر استفاده ترین آزمون های چگالی است. از این آزمون برای تعیین دانسیته پلاستیک های جامد در هر شکلی استفاده می شود و بسیار شبیه به روش غوطه وری می باشد.
ابتدا جرم نمونه را اندازه گیری می کنیم و سپس آن را توسط یک سیم در مایع مورد نظر شناور می کنیم تا میزان شناوری آن را بسنجیم. این آزمون به منظور شبیه سازی استفاده از پلیمر مورد نظر در محیط های مایع کاربرد دارد.
مایع مورد استفاده در این تست براساس نیاز مهندسی و رفتار پلیمر انتخاب می شود. نمونه نباید در مایع حل شود و یا تغییرات شیمیایی و فیزیکی داشته باشد. همینطور چگالی و فشار بخار مایع انتخابی نباید از نمونه کمتر باشد.
- آزمون استاندارد ISO1183-2
در این تست مشابه آزمون استاندارد ASTM D1505 از ستون گرادیان دانسیته استفاده می شود و تنها تفاوت آن ها در این است که در این تست از نمونه های قالب گیری شده غیر متخلخل و بدون حفره به کار می رود.
آکادمی آموزشی خاتم پلیمر این امکان را فراهم می کند تا داوطلبان و مهندسان بخش فنی و کنترل کیفیت به راحتی با شرکت در دوره های آموزشی تخصصی در محل آزمایشگاه و مجازی می توانند الزامات استاندارد را پیاده سازی کنند و گواهی نامه معتبر منحصر بفرد هر آزمایش را دریافت نمایند.
همچنین آزمایشگاه تخصصی خاتم پلیمر با انجام آزمایش های مورد نیاز هر بخش به شرکت ها کمک می کند تا تاییده مربوطه را از سازمان غذا و دارو و سازمان ملی استاندارد ایران اخذ نمایند و اقدام به تولید انبوه محصولات خود نمایند.
