
【化】 stacking density; tap density
堆積密度(Bulk Density)是指物質在自然堆積狀态下單位體積的質量,其英文對應術語為"bulk density"或"volumetric density"。該概念在材料科學、化工和冶金領域具有重要應用價值,具體定義可參考國家标準GB/T 3102.8中關于"堆積體積"的計量規範。
根據《化工原理》的表述,堆積密度計算公式為: $$ rho_b = frac{m}{V_b} $$ 其中$rho_b$為堆積密度(kg/m³),$m$為物質質量(kg),$V_b$為包含顆粒間空隙的堆積體積(m³)。該參數與顆粒形狀、尺寸分布及填充方式密切相關,《顆粒技術導論》指出球形顆粒的堆積密度通常比不規則顆粒高12-15%。
在工業應用中,制藥行業依據《中國藥典》要求對原料藥進行堆積密度測試以控制壓片質量,冶金領域參照ASTM B527标準測定金屬粉末堆積密度來優化燒結工藝。值得注意的是,堆積密度與真實密度(True Density)存在本質區别,後者排除了顆粒間空隙體積,這一差異在ISO 12154:2014标準中有明确界定。
堆積密度是描述散粒材料或粉狀材料在自然堆積狀态下單位體積質量的物理量,廣泛應用于材料科學、工程和工業生産中。以下是其詳細解釋:
堆積密度(Bulk Density)指材料在自然堆積(未壓實)或振實狀态下,單位體積内所含的質量。其計算式為: $$ rho'_{0} = frac{m}{V'_0} $$ 其中,$rho'_0$為堆積密度(單位:kg/m³或g/cm³),$m$為材料質量,$V'_0$為堆積體積,包含顆粒間空隙和顆粒内部孔隙。
通過容器法測定:稱量容器質量後填滿材料,計算體積(如圓柱形容器體積公式$V = 0.785 times D times H$),再根據總質量差計算密度。
堆積密度是材料特性與裝填條件共同作用的結果,需結合具體場景選擇測量方式。更多公式和實驗細節可參考等來源。
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