Porométrie à flux capillaire

Analyse rapide et fiable de la distribution de la taille des pores

La porométrie à flux capillaire, également connue sous le nom de porométrie gaz-liquide (GLP), est une technique utilisée pour mesurer avec précision la taille et la distribution des pores dans les membranes et les matériaux superposés. 

Cette méthode basée sur la pression détermine le diamètre de débit le plus important en analysant le débit de gaz à travers un échantillon saturé de liquide, couvrant une grande zone de test sans nécessiter d'adaptation de modèle ou de traitement d'image complexe. 

Fonctionnement de la porométrie à flux capillaire

Pour comprendre les principes fondamentaux de la porométrie à flux capillaire, il faut d'abord identifier son mécanisme de base. Le flux capillaire désigne le mouvement d'un liquide dans un milieu poreux sous l'effet de forces capillaires. Ces forces sont essentielles pour calculer la taille de la constriction minimale des pores. Contrairement aux méthodes de calcul reposant sur des estimations indirectes ou sur des images, la porométrie à flux capillaire mesure directement le débit du liquide à travers les pores, ce qui garantit des résultats directs et fiables.

L'analyse commence par une saturation complète de l'échantillon avec un liquide d'humidification, puis cet échantillon est exposé à un débit de gaz qui augmente progressivement. Cette hausse progressive de la pression du gaz force le liquide à sortir des pores. La pression à laquelle le déplacement de liquide se produit permet de caractériser la taille des pores ; les pores plus grands se vident à une pression plus faible, tandis que les pores plus petits nécessitent une pression plus élevée. Une fois que tous les pores sont ouverts et que tout le liquide d'humidification a été expulsé, on mesure le débit à travers l'échantillon sec non humidifié.

Mesures clés

  • Point de bulle/pore le plus grand : la pression la plus basse à laquelle un débit est constaté
  • Pore moyen : courbe semi-sèche, soit l'intersection de la courbe humide et de la courbe sèche divisée par deux
  • Pore le plus petit : intersection de la courbe humide et de la courbe sèche
  • Distribution de la taille des pores : distribution continue de la taille différentielle et cumulée des pores

Applications de la porométrie à flux capillaire

Filtration

Optimisez le nombre et la taille des pores afin de mieux prévoir et garantir une sélectivité basée sur la taille et le taux de transfert de masse.

Membranes non tissées

Ces matériaux couramment choisis pour les milieux de filtration sont souvent caractérisés par une large distribution des tailles de pores en raison de leurs méthodes de production. La détermination du débit constant du point de bulle est particulièrement importante en raison de la porosité dans le plan et les formes de pores irrégulières.

Milieux en métal et céramique

Ces matériaux, souvent dotés de structures hautement poreuses, sont privilégiés pour leur résistance thermique, physique et chimique. Il est particulièrement important de mesurer la porosité tridimensionnelle dans le sens du débit prévu de ces matériaux.

Séparateurs et membranes de batterie et de pile à combustible

La sécurité du dispositif est renforcée par l'optimisation de la vitesse de transport des ions et de la séparation physique.

AccuPore : Solutions avancées de porométrie à flux capillaire

Le poromètre à flux capillaire Micromeritics AccuPore offre les fonctionnalités suivantes :

  • Chambre d'échantillonnage flexible et facile à utiliser pour les échantillons de 13 mm, 25 mm et 47 mm de diamètre
  • Les supports d'échantillons de précision et le contrôle avancé de la pression permettent des mesures précises jusqu'à une haute pression pour les petits pores et les membranes fines
  • L'interface intuitive Breeze facilite l'analyse des échantillons et l'examen des résultats avec ou sans PC
  • La commutation automatique de l'alimentation en gaz réduit les coûts d'exploitation en utilisant de l'air comprimé à bas coût lorsque c'est nécessaire, sans intervention de l'opérateur
  • SmartFlow permet également de mesurer directement le point de bulle réel afin d'obtenir des niveaux de précision et de répétabilité exceptionnels

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