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原理
比表面積和孔隙度是多孔材料的重要物理參數(shù),通常用物理吸附方法來測(cè)量。選擇合適的氣體吸附質(zhì),在一定冷浴條件下,讓氣體分子吸附于被測(cè)樣品的整個(gè)表面上,通過傳感器來間接的研究孔材料的比表面和孔隙度特性。
中孔/介孔分析
在小的氣體分壓情況下,只有少量的氣體接觸到樣品表面,這時(shí)吸附質(zhì)分子在樣品表面自由的移動(dòng),隨著吸附質(zhì)分子越來越多,會(huì)在樣品的表面形成一層薄膜,根據(jù)BET和Langmuir的理論可以計(jì)算出樣品的比表面。
增加氣體分壓,樣品表面會(huì)形成多層吸附,多層的分子堆積在一些孔內(nèi)部會(huì)形成凝聚現(xiàn)象,稱為毛細(xì)管凝聚。應(yīng)用BJH等方法可以計(jì)算出孔徑,從而可以得到孔徑分布圖。 當(dāng)吸附平衡壓力趨于飽和時(shí),孔被吸附質(zhì)完全填充,這時(shí)可以計(jì)算出測(cè)量材料的總孔容及平均孔容,并能繪制完整的吸附等溫線。
如果在吸附飽和后緊接著進(jìn)行脫附,則可以逐漸的減少氣體分壓,從而把吸附質(zhì)慢慢從孔從脫附出來,繪制可得脫附等溫線。根據(jù)吸附、脫附等溫線的性質(zhì)和形成的滯后環(huán)可以判斷孔結(jié)構(gòu)及吸附類型。
微孔分析
微孔材料因?yàn)榭缀苄?,孔壁之間的勢(shì)能會(huì)比中孔或大孔材料的勢(shì)能要大,因此在微孔材料進(jìn)行吸附時(shí),微孔表面會(huì)被迅速填充,而這種填充現(xiàn)象多發(fā)生在很小氣體分壓(<0.01)的情況下,表現(xiàn)在等溫線上,微孔樣品的等溫線初始段會(huì)很陡,然后逐漸變平。
微孔的孔徑跟分子直徑比較接近,選擇合適的吸附質(zhì),才會(huì)得到理想結(jié)果。
儀器特點(diǎn)
■ 基于真空容量法物理吸附理論
■ 支持中孔、微孔的比表面及孔隙度測(cè)量
■ 全自動(dòng)控制分析,大大提高效率
■ 智能投氣系統(tǒng),自動(dòng)選擇精進(jìn)氣和粗進(jìn)氣
■ 預(yù)置壓力由伺服閥和電磁閥準(zhǔn)確控制
■ 高真空系統(tǒng),最高真空度可達(dá)1*10-6Pa
■ 高保溫的杜瓦瓶配合保溫套,保溫效果更佳
■ 脫氣站和分析站雙真空系統(tǒng)
■ 測(cè)量BET可以在30分鐘內(nèi)完成
■ 皮拉尼真空規(guī)傳感器,高真空壓力測(cè)量更準(zhǔn)
■ P/P0更寬的范圍,等溫線更完整
■ 多種分析氣和多種冷浴環(huán)境供選擇
■ BET/BJH/DR/HK/SF等多種模型供選擇
■ 三年免費(fèi)服務(wù)
應(yīng)用
炭黑/白炭黑 輪胎、橡膠制造商發(fā)現(xiàn)炭黑的表面積對(duì)于使用壽命、摩擦力以及橡膠性能有很大影響。根據(jù)輪胎或橡膠的用途選擇合適比表面積的炭黑或白炭黑。
納米材料 納米材料的表面積和孔隙度對(duì)材料的儲(chǔ)氫、儲(chǔ)氧、及特殊物質(zhì)的吸附有決定性影響,比較典型的如碳納米管。
電子方面 電容器的內(nèi)部填充材料,需要有高的比表面,從而可以生產(chǎn)出更小體積更大容量的電容器,同樣在普通干電池設(shè)計(jì)中也要考慮材料的比表面積,以便能用更小的體積更大的儲(chǔ)能。
新能源電池 新能源電池是當(dāng)前研究的熱門領(lǐng)域,通過控制材料的比表面來控制合適的儲(chǔ)能密度。
油漆和涂料 油漆和涂料中填料的表面積影響了光滑度,質(zhì)地,顏色,色飽和度,亮度,固體含量以及膜的粘附性能??紫抖瓤煽刂茟?yīng)用程序的性能,例如流動(dòng)性、固化時(shí)間及涂層厚度等。
催化劑 催化劑的活性比表面積和孔結(jié)構(gòu)對(duì)于轉(zhuǎn)化率有很大影響。選擇孔徑大小從而有選擇的過濾或通過某種物質(zhì),從而創(chuàng)造一個(gè)選擇, 性催化劑,進(jìn)而生產(chǎn)所需的產(chǎn)品。
汽車尾氣凈化 汽車尾氣的生成物的凈化需要用到專用的催化劑材料,使用過渡金屬的尾氣凈化有重要現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,比表面和孔隙度決定了尾氣轉(zhuǎn)換裝置的效率、壽命和經(jīng)濟(jì)性。
燃燒控制 在火箭推進(jìn)劑、炸藥研發(fā)中需要通過控制材料的比表面來控制燃燒速率,太高的速率可能比較危險(xiǎn),速率太低可能導(dǎo)致故障和不準(zhǔn)確性。
活性炭 活性炭除做為極佳的載體材料外,還是理想的過濾材料,通過控制活性炭的比表面及孔隙度來控制過濾的效果,在氣體或液體凈化領(lǐng)域有重要的應(yīng)用。
醫(yī)藥品 讓藥物的有效成份合理的分布在一定比表面積和孔隙度的填料上,可以控制藥片溶解的速率,控制藥效的作用時(shí)間。
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