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孔径分析仪的基本原理

  孔径分析仪的基本原理

  泡压过滤膜孔径分析仪,又称滤料孔径分析仪、孔径测试仪、泡点孔径分析仪。 其原理是用气液置换法测量过滤材料(包括电池隔膜、滤布、滤芯、滤膜和无纺布)、泡点孔径(大孔径)、小孔径和平均孔径(平均流动孔径)的参数。 孔径分布、渗透率、气体流速等。

  孔隙尺寸分析法称为气液两相流分析法,也称为气泡点法、气泡压力法和毛细管流动法。操作方法是: 首先将多孔材料样品置于润湿剂中,然后润湿剂在毛细管力的作用下进入样品通道。为了保证浸泡效果,通常需要在负压下浸泡样品,使样品中的空气体积膨胀,容易起泡。润湿剂的选择非常重要。一,它对样品应有足够的润湿性,即样品材料与润湿剂之间的接触角应尽可能接近零; 第二,它的粘度应足够小,以具有良好的流动性; 第三,它不应太挥发,否则样品会在测量过程中干燥。当然,润湿剂也不应该与样品相互作用。此外,润湿剂的表面张力应适当,对于大孔样品,应尽可能选择润湿剂的表面张力,反之亦然。浸泡过的样品被放置在一个特殊的 PSDA 测试装置中,该装置密封样品并引入压缩气体(通常是氮气或压缩空气)。由于样品通道被液体堵塞,开孔需要一定的压力,孔径越小,相应的开孔压力越大。随着气体压力的增加,一个孔是样本的大孔,第二个孔是样本的小孔,因此孔径和开口压力双射。通过测量样品在干态和湿态下的气体压力-流量关系,可以计算出样品的孔径分布。

  孔径排液法又称液-液置换法,原理上与气-液排液法相似,只是开放介质由气体变为液体。操作方法是:分别选择两种不互溶的液体作为润湿剂和造孔剂,混合后静置一段时间,使其相互饱和。选择对样品润湿效果好的液体作为润湿剂,将样品浸入润湿剂中,在0.6-0.9kg真空负压下或常压下长时间浸泡1-3分钟,取出样品密封,然后测量。基于气液放电法的PSDA孔径分析仪更适合于测量80~300 μm的孔径;基于液-液放电法的PSDA孔径分析仪更适合测量5nm至200 μ m的孔径,其中一个值得注意的问题是样品的测量压力。无论哪种测量方法,通过增加样品的测量压力,都可以检测到较小的孔径。但是,高压会带来一系列问题。首先,有些中空纤维和管状有机膜样品根本承受不了高压,一般不超过5kg其次,高压测量也可能给样品的密封带来困难,因为样品通常需要强烈的挤压才能密封好;第三,大部分有机薄膜样品在高压下可能变形甚至闭合,使得测量结果没有意义。因此,小孔径样品好采用液-液放电法,而气-液放电法只能用于大孔径样品。


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