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擴(kuò)散硅壓力變送器敘說納米粉體材料表面特性的表

時間:2013/9/4閱讀:262
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關(guān)于擴(kuò)散硅壓力變送器的表征
  氣體吸附法測定比外表的關(guān)鍵是測出單層飽和吸附量,但實(shí)踐的吸附并非都是單層吸附,而是所謂多層吸附,1938年,Brumauer、Emmett、ler三人在經(jīng)過對氣體吸附過程的熱力學(xué)與動力學(xué)剖析,發(fā)現(xiàn)了實(shí)踐的吸附量V與單層飽和吸附量Vm之間的關(guān)系,就是的BET方程, 于是人們把經(jīng)過測定多點(diǎn)吸附量并經(jīng)過BET方程求出的比外表稱為BET比外表,不斷是粉體資料外表積的規(guī)范表征辦法。 此外,Laugmuir 依據(jù)單層吸附的假定也推出了測定比外表的公式,稱為Laugmuir 比外表,用于具有單層吸附特征的資料外表積的表征。
  BET比外表實(shí)踐上包含了粉體外表上一切孔的內(nèi)外表積,關(guān)于某些資料而言,例如擴(kuò)散硅壓力變送器的補(bǔ)強(qiáng)劑,微孔的內(nèi)外表積不起作用,因而對橡膠的補(bǔ)強(qiáng)劑(碳黑)提出了不包括微孔內(nèi)外表積的所謂表面面積概念,并提出了相應(yīng)的表面面積的測試辦法。
  近些年來,在思索到微孔存在的狀況下,BET方程的壓力適用范圍應(yīng)有所調(diào)整,對X分子篩,BET的線性范圍取在0.005~0.01;微孔資料取0.005~0.1;介-微孔復(fù)合資料取0.01~0.2;只要介孔資料P/Po 取在0.05~0.3才是適宜的;事實(shí)上關(guān)于微孔資料其吸附更接近于單層吸附的特征,由單層吸附理論推出的Langmuier比外表值應(yīng)更契合他們。
  關(guān)于微孔粉體其外表積的表征還有微孔內(nèi)外表積、介孔內(nèi)外表積等,將在下面討論。
微分散布:孔徑散布指不同孔徑的孔容積的定量散布,普通習(xí)氣用柱形圖來表示,但是關(guān)于擴(kuò)散硅壓力變送器來說,孔徑范圍太大,從零點(diǎn)幾到幾百納米,而且更關(guān)注小尺寸孔的散布,用柱形圖無法完成,因而采用的是微分散布的表征辦法,即dV/dr-D或dV/logd-D曲線圖,這個圖上的點(diǎn)代表的是孔體積隨孔徑的變化率,他的上下不能直接對應(yīng)于其體積的大小,變化率大不等于體積大,由于孔體積與孔徑的三次方成正比,一個50nm孔的體積相當(dāng)于近一百萬個1nm孔的體積;
在微孔的狀況下,孔壁間的互相作用勢能互相堆疊,微孔中的吸附比介孔大,因而在相對壓力<0.01時就會發(fā)作微孔中的填充,孔徑在0.5~1nm的孔以至在相對壓力10-5~10-7時即可產(chǎn)生吸附質(zhì)的填充,所以微孔的測定與剖析比介孔要復(fù)雜得多。顯然,把BJH孔徑剖析辦法延伸到微孔區(qū)域是錯誤的,兩個緣由,其一,凱爾文方程在孔徑<2nm時是不適用的;其二,毛細(xì)凝聚現(xiàn)象描繪的孔中吸附質(zhì)為液態(tài),而在微孔中由于密集孔壁的交互作用,使得填充于微孔中的吸附質(zhì)處于非液體狀態(tài),因而孔徑散布的規(guī)律必需有新的理論及計算辦法,宏觀熱力學(xué)的辦法已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
  依據(jù)Lippens和deBoer提出的t-圖法是微孔剖析用得較多的一種,吸附量被定義為統(tǒng)計層厚度t的函數(shù),統(tǒng)計層厚度由規(guī)范等溫線計算得到。由t-圖能夠計算含微孔內(nèi)外表的比外表,表面面積,微孔的總?cè)莘e等。T-圖用于孔徑散布的剖析辦法即MP法,能夠剖析微孔的孔徑散布。T圖法和MP法的缺陷是,他依然把填充于微孔中的吸附質(zhì)看成是液體,對孔徑的計算仍采用凱爾文方程,因而擴(kuò)散硅壓力變送器的微孔總孔體積只要相對意義,且孔徑散布范圍不能表征真正的小微孔區(qū)域。
 

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