孔隙分析服务

材料的孔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，孔径、孔体积和渗透性在许多应用中对性能有重大影响。这些孔隙测量可以使用气体吸附、汞侵入、毛细管流或液-液置换技术进行。

可用测试

  • 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

为了通过气体吸附测量孔径，记录从低压（约0.00001托，最小）到饱和压力（约760托）的等温线（通常使用N2、Ar或CO2）。压力范围由待测孔隙的尺寸范围决定。在约0.00001托至0.1托的压力范围内测量微孔材料的等温线。介孔材料的等温线通常在1托至约760托的压力范围内测量。总的来说，气体吸附适用于直径从3.5埃到约4000埃的孔隙。

一旦等温线曲线的细节准确地表示为一系列压力与吸附量数据对，就可以应用多种不同的方法（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图（Dubinin-Radushkevich D-R、Dubinin-Astakov D-A）和Horvath-Kawazoe（H-K）计算。可用的介孔方法包括：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。

使用该方法，当使用惰性加压气体取代浸渍在样品多孔网络中的惰性无毒润湿流体时，通过测量流体流量计算孔隙特性。

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-液置换孔隙率法（LLDP）测量直径为1000至2纳米的孔隙。

使用这种方法，我们可以在低压下测量纳米孔（1000至2 nm），方法是在增加压力的情况下用不互溶液体置换润湿液体。这消除了测量材料（如中空纤维）时因高压引起的塌陷或机械损坏造成的误差。