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技术文章
泡压法孔径分析仪原理及应用范围
阅读次数:3374 发布时间:2014/11/4 15:06:16
3H-2000PB型全自动泡压法孔径分析仪是贝士德仪器科技(北京)有限公司根据液体排驱技术(泡压法原理),利用可浸润液体(如水),测定薄膜孔径及渗透率的仪器。该仪器使用可浸润液体为载体,较压汞法的优点是无污染,无需实验室改造,更安全更便捷,同时该方法也是ASTM薄膜测定的标准方法。
泡压法孔径分析仪应用范围:
滤膜、薄膜、电池隔膜、织物、无纺布、纤维、纸张、陶瓷、烧结金属、岩石、混凝土等材料的贯通孔的孔径分布及渗透率测试。
泡压法孔径分析仪测试功能:
泡点直径(孔直径);平均流量孔径(平均孔径);*小孔径;孔径分布、累计/差分流量分布;气体渗透率;干、湿气体流量;
基本原理:
以某种膜材料为例,将膜用可与其浸润的液体充分润湿,由于表面张力的存在,浸润液将被 束缚在膜的孔隙内;给膜的一侧加以逐渐增大的气体压强,当气体压强达到大于某孔径内浸润液的表面张力产生的压强时,该孔径中的浸润液将被气体推出;由于孔径越小,表面张力产生的压强越高,所以要推出其中的浸润液所需施加的气体压强也越高;同样,可知,孔径的孔内的浸润液将首先会被推出,使气体透过,然后随着压力的升高,孔径由大到小,孔中的浸润液依次被推出,使气体透过,直至全部的孔被打开,达到与干膜相同的透过率;
首先被打开的孔所对应的压力,为泡点压力,该压力所对应的孔径为孔径; 在此过程中,实时记录压力和流量,得到压力-流量曲线;压力反应孔径大小的信息,流量反应某种孔径的孔的多少的信息;然后再测试出干膜的压力-流量曲线,可根据相应的公式计算得到该膜样品的孔径、平均孔径、*小孔径以及孔径分布、透过率。
孔径和压力的关系如Washburn公式:
D=4γCos θ/ p
公式中D=孔隙直径 γ=液体的表面张力 θ=接触角和p=压差
孔径分布的流量百分比:
f(D) = - d[Fw/Fd)x100]/dD
公式中Fw为湿样品流量,Fd为干样品流量
原创作者:北京贝士德分析仪器研究院
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