vullingsdichtheid

Vullingsdichtheid is een maat voor hoe groot deel van het bulkvolume wordt ingenomen door vaste deeltjes. In formulevorm: η = V_solid / V_total, waarbij V_solid het volume is dat door de deeltjes zelf wordt ingenomen en V_total het totale bulkvolume inclusief de tussenruimten (poriën). De bijbehorende maat is de porositeit φ = 1 − η. In de praktijk wordt vaak ook gesproken over bulkdensity en deeltjesdichtheid; de bulkdensity ρ_b = m / V_total en deeltjesdichtheid ρ_p = m / V_solid, waarbij m de massa van de deeltjes is.

Vullingsdichtheid wordt beïnvloed door factoren zoals de geometrie en grootteverdeling van de deeltjes, vorm en ruwheid, wrijving en cohesie tussen deeltjes, vochtgehalte en de mate van samenpersing. Bij ideale, sferische deeltjes met een monodisperse grootteverdeling kunnen theoretisch de hoogste dichtheden worden bereikt: dichtheden van ongeveer 0,74 bij kristallijne stapeling, terwijl willekeurige stapelingen hogere porositeit kennen (random loose ca. 0,55–0,60 en random close ca. 0,64).

Metingen van de vullingsdichtheid gebeuren onder meer door de bulkdensity te bepalen en, waar mogelijk, deeltjesdichtheid te meten. Methoden omvatten volumemeting en tapsing (tap density) om dichtheid na concerning verdichting te bepalen, naast geavanceerde technieken zoals beeldvorming met micro-CT en porosimetrie. Het begrip is fundamenteel in powder processing, farmaceutische productie, cement- en keramiekindustrie, filtratie en bodemkunde, vanwege de koppeling aan porositeit, doorstroming, compressie en mechanische sterkte.