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孔径测试仪(美国PMI)

发布时间:2019/05/23

       PMI Porometer气体渗透法孔径分析仪能精确测量出多孔性材料重要的微孔特性,如最小孔径、最大的孔径、孔径分布、液体渗透率、气体渗透率和外表面积。目前还没有其它的测量仪能与之相比。该流分析仪的设计技术使它还具有很多优点,如可在室温和低压条件下工作,测试时间非常短,只需要极少的操作人员,对环境无害,测试压力由0到500 PSI,可测量孔径范围由0.013微米到500微米 (CFP系列)

技术参数                             

    最大孔径范围: 500um

    最小孔径范围: 0.013um(13纳米) 

    加压气体: 干净, 干燥及非腐蚀性气体(氮气、空气等)

    样品测试种类: 锂电隔膜、纸张、过滤芯、不织布、纳米纤维、中空纤维、PTFE膜…等等

    数据分析:孔喉直径、泡点直径、平均流量孔径、典型孔径、多数孔径、干/湿气体流量、气体渗透率、孔径分布、孔数比例分布、累积流量分布、累积及差分流量分布、孔径分布与累积流量、频率分布与累积流量。

PMI Porometer气液法型号参数配置表


仪器优势

  1.全自动测试

  测试过程无需任何人为操作,最大程度上避免了测试偏差,提高了测试精度。

  2.分析时间短

  通常分析一个样品的时间仅需数分钟

  3.使用环境友好温和

  可在室温和低压条件下工作,压力不超过500PSI, 对环境无污染

  4.无损测试

  同一样品可以干燥后可进行重复进行测试,大大提高了样品检测的效率和可靠性。

  5.测试成本低

  仪器便于维护,故障率低

PMI Porometers测试原理

       PMI Porometers是基于气液排驱技术原理的孔径分析仪,使用无毒无害的浸润液将 样品完全润湿,样品内的孔完全由润湿液填满,然后使用不与浸润液及样品发生反应 的气体或液体对样品孔道内的浸润液进行挤压。当压力从0一直增大的过程中,最大的通孔内的浸润液将首先被排空。随着压力的增加,越来越多的通孔逐渐被从大到小依次被排空。如图2所示通过测试气体的压力和流量的变化关系,可以为我们提供孔径分布的数据。这时测试压力大小与孔径大小成反比。通孔是指从材料的一端向另一端连接孔。通常iPore porometers测量的是孔喉直径,也就是指整个通孔中最狭窄部分,如图1所示。

测试技术

PMI Porometers系列仪器允许用户在单次测试中获得多个参数和测试信息。一般情况下,首先进行被浸润样品的湿法测试。它通常被称为“湿法运行”,可以得到气体流量和所施加压力之间的对应关系曲线,即“湿法曲线”。湿法测试后,对同一样品进行干法测试,得到类似的“干法曲线”。而半干曲线是通过所施加压力对应的流量值除2得出,它也被表示在图3 内。从该图三条曲线的来说,它们都包含了关于样品孔特征的一些信息:其中最大孔径(也称泡点)在湿法曲线出现流量的A点被记录,当湿法曲线和干法曲线出现重合的B点,我们通常称为最小孔径,说明所有的孔内浸润液都已被排空,而B点是对应了最大压力下排空的浸润液通孔,因此它代表最小孔径,通过半干曲线与湿法曲线相交的C点,我们称之为平均流量孔径,这时候的流量是干法曲线的50%。

除了这些特定点数据以外,可以通过累积的流量计算出特定的孔径的累积分布曲线。可以从测量中获得的另一个信息是通过计算单位孔径增加的流量变化来计算孔径分布。

 

孔的表征:

*泡点

泡点是PMI Porometer系列测试的一个重要参数,它由ASTM F-316-03国际标准定义,作为仪器测试的一系列通孔中最大孔径的一个孔,除了泡点以外,iPore系列还能提供全面的关于测试孔隙大小和孔隙特征的测量研究方法。

*孔径

孔径大小通过以下Washburn方程计算

D=4γcosθ/p

注释:

D = 孔直径

γ = 液体表面张力

θ = 液体接触角

p = 气体压力

从图3测量压力和流量的对应关系曲线,可以计算孔喉直径,孔径分布以及透气性。在这个方程内的孔被假定为一个圆柱形的孔,而在仪器自带CAPWIN软件中提供适用于膜和其他材料的孔形状因子,从而求解一个多重的Washburn方程。得出更贴近真实状态的孔特征数据。




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