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[科普中国]-孔度分布

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孔度分布是指多孔材料中的孔隙度的大小、孔径及其分布,孔度分布的不同会导致材料性能方面发生较大的变化。

简介一般多孔材料是指孔隙度约在15%以上的材料。孔隙特性是多孔材料的基本特性之一。由于大量孔隙的存在,使得它在性能方面与材质相同的致密材料有着很大的差别。例如,孔隙度高将会引起机械强度、导热性、导电性和耐腐蚀性等性能的下降、但另一方面。大量孔隙的存在使多孔材料具有巨大的比表面积,从而使它获得了广泛地应用。

应用多孔钨体是扩散阴极的骨架,主要作用有三:一是为蓄备大量活性物质提供的多均匀分布的有效孔洞;二是为活性物质和钨基体之间的化学还原反应提供一个巨大的反应接触表面:三是为反应生成物——活性钡迁移至阴极表面提供有效的通道,因此,多孔钨孔隙度的大小、孔径及其分布将直接形响阴极的发射、寿命、燕发和二次发射系数等性能。

孔度分布测量为了表征孔的形态特点,引进一个简单的多孔休模型,如图1所示,多孔体内部有与外表面不连通的闭孔,也有与外表面相连通的开孔,开孔又可分为连通多孔体两个平行表面贯通孔和只有一个侧面相通的半通孔两种。

测量方法主要是针对贯通孔来进行测量的,即通常所说的冒泡法,其基本原理为:利用时材料有良好浸润性的液体介质(常用的有水、乙醇、异丙醇、丁醇、四氯化碳等),首先将试样中的开孔隙饱和,然后再以另外一种流体,例如压缩空气,将毛细孔中的液体推移出去,有时为了观测的方便,往往在被测的试样表面上封一薄层浸渍液体,当气休压力由小逐渐增大到某一定值时,气体将把浸渍液体从毛细管中推开而冒出气泡,记录出现第一个气泡时的压力数据,即可得到该材料的最大孔径,以后再继续加大压差,即可分别看到不同大小的孔的分布情祝,比如说压差为p时,中间有气泡而四周没有气泡,就说明对应P的孔径(通孔)只有中间存在,这样我们可以直观地了解孔度分布情况,对于孔径分布的侧试。即孔体积按孔尺寸大小的分布测量则要通过计算流量而得到。1

本词条内容贡献者为:

程鹏 - 副教授 - 西南大学