超细粉表面特性的表征通常用比表面和孔隙度()两个指标,比表面指单位质量粉体的总表面积,孔隙度包括总孔体积、平均孑L径、孑L径分布等,对于多孔超细粉体而言,虽然还是这两个概念,但是其包含的内容及其分析方法要复杂得多
多孔粉体颗粒的形状千变万化,只有分子筛类颗粒上的孔的形状和尺寸非常规律,是由物质的晶体结构决定的,对于其他多数无定形的粉体却十分复杂,典型的单个颗粒剖面如图所示,颗粒中的孔分为闭孔()、通孔、盲孔、内部连通的通孔等等,除了闭孔以外,都在要考察的范围;从孔形状看可分为缝隙形()、圆柱形()、圆锥形()、墨水瓶形()、内连通形()等,实际情况还要复杂得多,在孔径分布的分析中,通常取缝隙形和圆柱形两类;孑L按尺寸分类(国际通用分类),可分为微孔()孑L径,微孔的下限是,用气体吸附法可以分析的孑L径范围的上限为,再大需用压汞法
图单粒多孔粉体的横截面示意多孔粉体尺寸小且孔的形状又十分复杂,其表面特征无法直接进行观察与测定,气体吸附法是一个非常科学而巧妙的方法,通俗的说,就是用气体分子作为度量的“标尺",通过对物质的表面吸附进行严密的测定,实现对粉体表面特征的描述
众所周知,气体与清洁固体表面接触时,在固体表面上气体的浓度高于气相,这种现象称为吸附,吸附气体的固体物质称为吸附剂,被吸附的气体称为吸附质,吸附可分为物理吸附和化学吸附,用气体吸附法表征粉体表面特性需采用低温物理吸附,例如在液氮温度下氮气的吸附;固体表面的吸附是一个动态过程;在一定的外界条件下,当吸附速率与脱附速率相等时,固体表面上的气体量维持不变,称为吸附平衡;在恒定温度下,固体表面上的气体吸附量取决于压力,吸附量随压力而变的曲线称为等温吸附曲线,他是固体物质吸附特性的最重要表现
比表面及孔隙度的测定与分析,基本上都依赖于等温吸附曲线,其压力的范围涉及很宽,对于极微孔填充吸附的平衡压力低于大气压,对于的大孔毛细