多孔陶瓷孔道直径检测方法及测量装置设计.doc

摘 要 多孔陶瓷因为其特殊的多孔结构而表现出多种特性，从而使其作为一种多功能材料而获得广泛应用。材料的结构决定其性能和应用。对于多孔陶瓷来说，其孔结构（孔径、孔形状、气孔率、气孔连通性）的设计和精确控制是多孔陶瓷研究中的主要课题。多孔陶瓷的孔径和孔径分布是其重要的性质之一，对其他一系列性质（如渗透速率、透气度、滤过性能等）影响显著，因而它的表征方法倍受关注，测试方法也很多。较为常用的有压汞法、气体吸附法、显微法，最近又发展了小角散射法、核磁共振法、热孔记法等。目前尚无统一的孔径分布表征方法。电镜法比较直观但属破坏性检测，也只能得到局部信息；压汞法和气体吸附，脱附法只能适用无支持孔径测定；气体渗透法只能估摸孔径的最大和平均直径；渗透孔度法的测定孔径范围在纳米级，不适用于检测微米孔。 本设计以国家标准为依据，采用液体排除法来测量多孔陶瓷的孔道直径。所谓液体排除法，就是首先通过对样品的处理，让样品中的孔道中充满浸润剂，然后通过加压的方式使渗透剂进入样品孔道中而排除浸润剂。通过排除液体时所需要的压力来计算孔道直径。 本设计的设计要求为：测量出多孔陶瓷的孔道直径的最大值和平均值。本文运用毛细管的原理计算出孔道直径的最大值和平均值，计算中需要用到浸润剂刚被排除时的压力和完全被排除时的压力，因此所设计的设备必须能够测量出浸润剂刚被排除时的压力和孔道中所有液体都被排除时的压力。本设计主要解决了以下两个问题： 样品制备装置，制备的样品也要达到国家标准的要求。本设计根据国标的要求设计了样品的制备装置。能够制造出符合国标要求的样品。 2.测量装置，本设计按照孔径测量理论的要求设计了测量装置，能够测量出要求的压 力值。 关键词：孔径 测量 设计 Abstract The porous ceramic has showed manifold characteristic because or its especial porous configuration,which makes it apply abroad as a multifunctional material. The configuration of the material itscapability and appliance. As for the porous ceramic, the designof its frame(aperture, shape, porosity) and the exact control are main problem in the porous ceramic study. The aperture and its distributing of the porous ceramic are one of its importan tqualities, and have a distinct infection on the other qualities(such as filter-rate,breathe-freely degree, siev ecapability). So its denoting methods are mostly paid attention to, and there are many test methods as well. The common methods are the methods of pressure-mercury gas-adsorption, and there are small angle dispersion, NMR, latterly. There are not consolidated token methods at present. Using the electron microscope is, but destroying, and only gets part information. The methods of pressure-mercury and gas-adsorption only suitfornon-sustaining aperture; the method of gas filter only estimates the aperture maximal and average diameter; the extension of the filter methodarein the nanometer, are not applicable for micronaperture. This design was on the base of the national criterion, and the diameter o