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孔徑分析儀
閱讀�3488時間�2017-03-17 10:29:19

泡壓法濾膜孔徑分析儀,亦稱過濾材料孔徑分析儀,孔徑測試儀,泡點孔徑分析儀。其原理是利用氣液驅(qū)排法測量過濾材料(包括電池隔�、濾布、濾�、濾膜、無紡布等)�、泡點孔徑(孔徑�、最小孔�、平均孔徑(平均流量孔徑�、孔徑分�、滲透率、氣體通量等參�(shù)�

基本原理

    氣液排出�,又被稱為泡點法(bubble point�、泡壓法、毛細流動法(capillary flow�。其操作方法是:先將多孔材料樣品置于潤濕劑中,則潤濕劑會在毛細力的作用下進入樣品孔道。為保證浸潤效果,一般需要使用真空浸潤儀在負(fù)壓條件下浸潤樣品,使樣品孔道中的空氣體積膨脹從而易于鼓泡排出。潤濕劑的選擇很重要。首先,它要對樣品有足夠高的潤濕�,即樣品材料與潤濕劑的接觸角要盡量接近于零;其次,它的粘度要足夠小,具有極好的流動�;再次,它不能具有太高的揮發(fā)�,否則在測量過程中樣品會被吹�。當(dāng)然,潤濕劑還�(yīng)該無毒且不與樣品�(fā)生相互作�。另�,潤濕劑的表面張力要合適,對大孔樣品盡量選擇表面張力較大的潤濕劑,反之亦�。浸潤后的樣品放入專用的PSDA測試組件,樣品密封后通入壓縮氣體(一般是氮氣或壓縮空氣)。由于樣品孔道被液體封堵,需要一定的壓力才能開孔,而且孔徑越小則對�(yīng)的開孔壓力越�。隨著氣體壓力的增加,被打開的孔則是樣品的孔,被打開的是最小孔,因此孔徑與開孔壓力是一一對應(yīng)�。通過檢測樣品在干燥和潤濕狀�(tài)下的氣體壓力——流量關(guān)系曲線,就可以計算樣品的孔徑分布�
    液液排出法,又被稱為液液置換�,英文為liquid-liquid displacement,其原理與氣液排出法相似,只不過將開孔介�(zhì)由氣體換成液�。其操作方法是:選擇兩種不互溶的液體分別作為潤濕劑和開孔�,將二者混合并放置一段時間使其相互飽和。選擇對樣品浸潤效果更好的液體作為潤濕劑,采用真空浸潤儀使樣品得到充分浸�,將樣品取出并密封后即可進行測量�

功能配置

    基于氣液排出法的PSDA孔徑分析儀更適宜測�80納米�300微米孔;基于液液排出法的PSDA孔徑分析儀更適宜測�5納米�200微米�。一個值得�(guān)注的問題是樣品的測量壓力。無論哪種測量方�,提高樣品的測量壓力都可以探測更小的孔徑。但�,壓力過高則會帶來一系列問題。首�,有些中空纖維和管式的有機膜樣品根本承受不了太高壓力,一般不超過5公斤;其次,高壓測量也可能給樣品的密封帶來難�,因為樣品往往要進行大力擠壓才能密封良好;再�,絕大部分有機膜樣品在高壓下都可能發(fā)生孔道變形甚至封閉,從而使測量�(jié)果失去意�。因此小孔徑樣品采用液液排出法,而大孔徑樣品只能采用氣液排出��

�(chǎn)品特�

    鑒于上述問題,新的PSDA儀器將兩種方法相結(jié)�,從而能夠在無需高壓的情況下,方便地測量寬范圍孔�,擴展了儀器的使用范圍。另�,常�(guī)儀器所測出的“孔徑”都是指孔道�(nèi)最細處(或“孔喉”)的尺寸,而PSDA系列儀器還集成了專門測量表面孔直徑的專利技�(shù)[1-2]  ,亦即能夠測量樣品的表面孔徑分布。這樣,通過對比孔喉與孔口的孔徑分布就可以探測過濾材料的孔道�(jié)�(gòu)信息,有助于研究過濾材料的過濾性能。許多過濾膜的制備過程中都需要進行多次涂層,材料的表面孔徑直接影響著涂層效�,因此孔口的測量對控制和改進涂層質(zhì)量十分重��

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