모세관 흐름 기공 측정법

빠르고 신뢰할 수 있는 관통 공극 크기 분포 분석

모세관 흐름 기공 측정법은 기체-액체 기공 측정법(GLP)이라고도 불리며, 멤브레인이나 시트 형태의 소재 내 관통 공극의 크기와 분포를 정밀하게 측정하는 데 사용되는 기술입니다. 

이 압력 기반 방법은 액체로 포화된 샘플을 통해 가스를 흐르게 하여 가장 큰 관통 공극의 직경을 분석하며, 복잡한 모델 피팅이나 이미지 처리 없이 넓은 시험 면적을 커버할 수 있습니다. 

모세관 흐름 기공 측정법의 작동 원리

모세관 흐름 기공 측정법의 기본을 이해하려면 그 작동 원리를 먼저 인식하는 것이 중요합니다. 모세관 흐름은 모세관 힘의 영향으로 다공성 매질을 통해 액체가 이동하는 현상을 의미합니다. 이 힘들은 최소 공극 수축 크기를 계산하는 데 필수적입니다. 간접적인 추정이나 이미지 기반 계산에 의존하는 방법들과 달리, 모세관 흐름 기공 측정법은 액체가 공극을 통과하는 흐름을 직접 측정하여 직관적이고 신뢰할 수 있는 결과를 보장합니다.

분석은 샘플을 습윤액으로 완전히 포화시키는 것으로 시작되며, 그 후 점차적으로 증가하는 기체 흐름에 노출됩니다. 기체 압력이 점차 증가하면 액체가 공극에서 밀려나게 됩니다. 액체가 밀려나는 압력은 공극 크기의 특성 분석에 도움이 됩니다. 큰 공극은 더 낮은 압력에서 비워지고, 작은 공극은 더 높은 압력이 필요합니다. 모든 공극이 열리고 습윤액이 모두 제거된 후에는 습윤되지 않은 건조 샘플을 통한 흐름이 측정됩니다.

주요 측정

  • 기포점, 최대 공극: 흐름이 발생하는 가장 낮은 압력
  • 평균 흐름 공극: 절반 건조 곡선 - 습윤 곡선과 건조 곡선의 교차를 2로 나눈 값
  • 최소 공극: 습윤 곡선과 건조 곡선의 교차
  • 공극 크기 분포: 차등 및 누적 공극 크기의 연속 분포

모세관 흐름 기공 측정법의 응용 분야

여과

크기 기반 선택성과 질량 전달 속도를 더 정확히 예측하고 보장할 수 있도록 관통 공극의 수와 크기를 최적화합니다.

비직물 멤브레인

이러한 일반적인 여과 매체 선택은 생산 방식에 따라 공극 크기가 광범위하게 분포하는 것이 특징인 경우가 많습니다. 평면 내 다공성과 불규칙한 공극 형태로 인해 기포점을 안정적인 유량 상태에서 측정하는 것이 특히 중요합니다.

금속 및 세라믹 매체

이러한 재료는 다공성이 매우 높으며 열적, 물리적, 화학적 내성이 뛰어나 선호됩니다. 이러한 재료의 의도된 흐름 방향으로 3차원 다공성을 측정하는 것이 특히 중요합니다.

배터리 및 연료 전지 분리기와 멤브레인

이온 전달 속도와 물리적 분리의 최적화를 통해 장치의 안전성이 향상됩니다.

AccuPore: 고급 모세관 흐름 기공 측정법 솔루션

Micromeritics AccuPore 모세관 흐름 기공 분석기에는 다음과 같은 구성 요소가 포함됩니다.

  • 13mm, 25mm, 47mm 직경의 샘플을 위한 유연하고 사용하기 쉬운 샘플 체임버
  • 정밀 샘플 지지대와 고급 압력 제어를 통해 작은 공극과 얇은 멤브레인에 대해 고압까지 정확하게 측정 가능
  • 직관적인 Breeze 인터페이스로 PC 사용 여부와 관계없이 손쉽게 샘플을 분석하고 결과를 검토할 수 있음
  • 자동 전환 가스 공급 장치는 적절할 경우 저렴한 압축 공기를 사용하여 운전 비용을 절감하며, 작업자의 개입 없이 자동으로 전환됨
  • 기포점을 직접 측정하는 SmartFlow 기술을 통해 뛰어난 정확도와 반복성 확보

Micromeritics AccuPore

가장 쉽고 정확하며 다재다능한 투과 공극률 측정 방법
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