材料孔隙结构分析方法

在做压汞测试时，科学指南针检测平台工作人员在与很多同学沟通中了解到，好多同学对压汞测试不太了解，针对此，科学指南针检测平台团队组织相关同事对网上海量知识进行整理，希望可以帮助到科研圈的伙伴们；

 

随着科技的进步，材料孔隙结构特征的获取方法日益丰富，并呈现出多学科多角度综合的趋势，归纳起来可以分为以下几大类：

 

（1）可视化方法：

 

主要使用光学/荧光显微镜观察薄片、铸体薄片、荧光剂注入片、粉光片等，或用扫描电镜观察获取材料样品图像信息等。可以从nm级、μm级、mm级直观地得到样品孔隙大小、连通性、特征矿物信息，适用均一性好的样品，对非均质性强的样品代表性差。

 

（2）间接测定法

 

1）毛管压力法，包括压汞法、半渗透隔板法、离心机法、动力驱替法、蒸气压力法等，主要用于获取孔体积相关参数等；

2）气体吸附法，包括低温氮气吸附法、二氧化碳吸附法。主要用于获取孔隙比表面积等参数；

3）气体灌注法，包括氦气冲注或氮气冲注等，主要获取渗透率、孔隙度等。

4）核磁共振法，主要获取孔隙分布及材料内流体赋存特征等。

 

（3）数字重构法

 

近几年兴起并发展较快的孔隙结构分析技术，借助高倍光学显微镜、扫描电镜或CT成像仪等高精度仪器获取材料的平面图像，之后对平面图像进行三维重建即可得到材料数字重构模型。随着CT扫描技术的发展，可以直接获取材料三维图像，实现纳米级孔隙结构三维模型重构。基于高精度孔隙结构三维图像与计算机技术相结合形成的三维重构技术是一种新兴有效的表征技术和试验模拟技术，可以开展多种参数定量评价及气水两相流动模拟。

 

综上可见，材料孔隙结构分析方法众多，且各有优势。多种技术方法综合使用，才能更加全面、系统地对孔隙结构进行定量表征，这将是孔隙结构研究的主要发展方向。如气体吸附法结合压汞法，则孔径分析范围就可以覆盖从大约0.35 nm到1 mm的范围。

 

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