기공 크기 분포를 상세하게 분석하여 물질 최적화 가능
기공 크기는 물질 내 공간(기공)의 지름을 나타냅니다. 이러한 기공의 크기는 나노미터에서 마이크로미터까지 다양합니다. 또한 박막, 촉매, 흡착제, 세라믹, 배터리 구성 요소와 같은 물질의 성능에 매우 중요합니다.
기공 크기 분포는 한 물질 안에서 다양한 크기의 기공으로 채워지는 범위와 부피를 나타냅니다. 이는 특정 크기의 범위로 분류되는 기공이 얼마나 많은지 알려주는 포괄적인 프로파일을 제공합니다.
기공 크기와 분포는 모두 물질이 실제 응용 분야에서 어떻게 작용하는지에 영향을 미치는 핵심 매개변수입니다. 정확한 측정과 제어를 통해 물질 설계를 개선하고, 성능 일관성을 확보하며, 공정 결과를 향상할 수 있습니다.
여러 가지 기법을 사용하여 기공 크기 분포를 계산할 수 있습니다. 대부분의 경우, 여러 기법을 혼합하여 사용하면 기공 크기 분포와 물질 거동을 가장 완전하게 이해할 수 있습니다.
가스 흡착은 상대 압력의 변화에 따라 흡착된 가스의 양을 측정하는 것으로, 바렛-조이너-할렌다(BJH)나 밀도 범함수 이론(DFT)와 같은 모델을 사용하여 기공 크기 분포를 도출합니다.
수은 침입 기공 측정법에서는 기공에 압력을 가하여 수은을 강제로 주입합니다. 워시번 방정식을 사용해 각 압력에서 침입한 부피에 따라 기공 크기를 추론합니다.
모세관 흐름 기공 측정법에서는 관통(through) 기공에서 습윤액이 변위되는 데 필요한 압력을 측정하며, 최소 흐름 경로와 최대 흐름 경로를 구분합니다.
X선 회절(XRD), 스캔 전자 현미경(SEM), 투과 전자 현미경(TEM)과 같은 영상 기술은 2D 또는 3D로 기공 구조를 직접 시각화합니다.
액체 간(Liquid-Liquid) 기공 측정법에서는 한 액체가 기공에서 다른 액체를 대체하는 데 필요한 압력을 측정합니다.
