孔隙分析服务

材料的孔隙结构与其化学性质一样重要，因为从药物的生物利用度到过滤器的吸附能力，孔隙大小、孔隙体积和渗透性对许多应用的性能都有重大影响。这些孔隙测量可以使用气体吸附、汞侵入、毛细管流动或液-液置换技术。

可用的测试

  • 气体吸附技术
  • 压汞技术
  • 毛细管流技术
  • 液-液位移技术

气体吸附技术

为了通过气体吸附来测量孔径，等温线(通常使用N2、Ar或CO2)被记录在低压(最小值约0.00001 torr)到饱和压力(约760 torr)之间。压力范围由待测孔隙的大小范围决定。微孔材料的等温线在大约0.00001 torr到0.1 torr的压力范围内测量。介孔材料的等温线通常在1托到760托的压力范围内测量。总的来说，气体吸附适用于直径3.5 ~ 4000埃的孔隙。

一旦等温线的细节被精确地表达为一系列的压力与数量吸附数据对，可以应用许多不同的方法(理论或模型)来确定孔径分布。可用的微孔方法包括:密度泛函理论(DFT)、mp -方法、Dubinin plot (Dubinin- radushkevich D-R、Dubinin- astakov D-A)和Horvath-Kawazoe (H-K)计算。常用的介孔方法有:Barrett、Joyner和Halenda方法(BJH)和密度泛函理论(DFT)。t图分析也可用于总微孔面积。

压汞技术

汞侵入孔隙法是将样品放在一个特殊的样品杯(穿透计)中，然后用汞包围样品。对于大多数材料来说，水银是一种非湿润的液体，除非施加压力，否则不会进入空隙。水银进入小孔时的压力与孔洞的大小成反比。压力范围从0.2到60000 psi，可测量直径从30埃到900微米的孔隙。当汞被迫进入样品材料的孔隙时，它就会从与样品杯相连的毛细管干储液器中被耗尽。通过测量阀杆电容的变化来确定每次压力变化后消耗的增量体积。该侵入体以相应的压力或孔隙大小记录。

注:任何汞孔隙度计所能表征的最大孔径取决于许多因素。主要的限制因素是1)汞与样品材料之间的接触角，2)与汞体积和承受这些压力的样品材料体积相关的头部压力梯度。

毛细管流技术

毛细管流动孔隙法(CFP)用于测量直径为500 ~ 0.015微米的孔隙尺寸。

用这种方法，当惰性加压气体被应用于取代浸渍在样品多孔网络中的惰性无毒润湿流体时，通过测量流体流动来计算孔隙特性。

根据ASTM F316，参数如第一个气泡点(对应于存在的最大孔隙)可以精确和重复性地计算出来。

液-液位移技术

液-液驱替孔隙法(LLDP)测量直径为1000到2纳米的孔隙。

使用这种方法，我们可以在低压下用一种不混溶的液体取代润湿液体来测量纳米孔(1000到2nm)。这消除了测量材料(如中空纤维)时，由于高压造成的坍塌或机械损坏造成的误差。