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比表面及孔隙度分析仪在多领域应用

北京精微高博仪器有限公司  2010-10-26  点击1967次

原理       
比表面积和孔隙度是多孔材料的重要物理参数,通常用物理吸附方法来测量。选择合适的气体吸附质,在一定冷浴条件下,让气体分子吸附于被测样品的整个表面上,通过传感器来间接的研究孔材料的比表面和孔隙度特性。 

中孔/介孔分析   
    
在小的气体分压情况下,只有少量的气体接触到样品表面,这时吸附质分子在样品表面自由的移动,随着吸附质分子越来越多,会在样品的表面形成一层薄膜,根据BET和Langmuir的理论可以计算出样品的比表面。
       
增加气体分压,样品表面会形成多层吸附,多层的分子堆积在一些孔内部会形成凝聚现象,称为毛细管凝聚。应用BJH等方法可以计算出孔径,从而可以得到孔径分布图。   当吸附平衡压力趋于饱和时,孔被吸附质完全填充,这时可以计算出测量材料的总孔容及平均孔容,并能绘制完整的吸附等温线。       
如果在吸附饱和后紧接着进行脱附,则可以逐渐的减少气体分压,从而把吸附质慢慢从孔从脱附出来,绘制可得脱附等温线。根据吸附、脱附等温线的性质和形成的滞后环可以判断孔结构及吸附类型。 

微孔分析      

微孔材料因为孔很小,孔壁之间的势能会比中孔或大孔材料的势能要大,因此在微孔材料进行吸附时,微孔表面会被迅速填充,而这种填充现象多发生在很小气体分压(<0.01)的情况下,表现在等温线上,微孔样品的等温线初始段会很陡,然后逐渐变平。   
 微孔的孔径跟分子直径比较接近,选择合适的吸附质,才会得到理想结果。


仪器特点
■ 基于真空容量法物理吸附理论
■ 支持中孔、微孔的比表面及孔隙度测量
■ 全自动控制分析,大大提高效率
■ 智能投气系统,自动选择精进气和粗进气
■ 预置压力由伺服阀和电磁阀准确控制
■ 高真空系统,最高真空度可达1*10-6Pa
■ 高保温的杜瓦瓶配合保温套,保温效果更佳
■ 脱气站和分析站双真空系统
■ 测量BET可以在30分钟内完成
■ 皮拉尼真空规传感器,高真空压力测量更准
■ P/P0更宽的范围,等温线更完整
■ 多种分析气和多种冷浴环境供选择
■ BET/BJH/DR/HK/SF等多种模型供选择
■ 三年免费服务


应用
炭黑/白炭黑    轮胎、橡胶制造商发现炭黑的表面积对于使用寿命、摩擦力以及橡胶性能有很大影响。根据轮胎或橡胶的用途选择合适比表面积的炭黑或白炭黑。 

纳米材料  
  纳米材料的表面积和孔隙度对材料的储氢、储氧、及特殊物质的吸附有决定性影响,比较典型的如碳纳米管。 
 
电子方面  
  电容器的内部填充材料,需要有高的比表面,从而可以生产出更小体积更大容量的电容器,同样在普通干电池设计中也要考虑材料的比表面积,以便能用更小的体积更大的储能。 

新能源电池   
新能源电池是当前研究的热门领域,通过控制材料的比表面来控制合适的储能密度。 
 
油漆和涂料    油漆和涂料中填料的表面积影响了光滑度,质地,颜色,色饱和度,亮度,固体含量以及膜的粘附性能。孔隙度可控制应用程序的性能,例如流动性、固化时间及涂层厚度等。

催化剂    催化剂的活性比表面积和孔结构对于转化率有很大影响。选择孔径大小从而有选择的过滤或通过某种物质,从而创造一个选择, 性催化剂,进而生产所需的产品。 

汽车尾气净化    汽车尾气的生成物的净化需要用到专用的催化剂材料,使用过渡金属的尾气净化有重要现实意义和经济价值,比表面和孔隙度决定了尾气转换装置的效率、寿命和经济性。 

燃烧控制    
在火箭推进剂、炸药研发中需要通过控制材料的比表面来控制燃烧速率,太高的速率可能比较危险,速率太低可能导致故障和不准确性。 

活性炭   
活性炭除做为极佳的载体材料外,还是理想的过滤材料,通过控制活性炭的比表面及孔隙度来控制过滤的效果,在气体或液体净化领域有重要的应用。 

医药品    让药物的有效成份合理的分布在一定比表面积和孔隙度的填料上,可以控制药片溶解的速率,控制药效的作用时间。

 

 

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