壓汞儀測(cè)試原理
????????Mercury intrusion porosimetry(MIP)即為壓汞法,又稱汞孔隙率法。該方法首先由里特(H.L.Ritter)和德列克(L.C.Drake)提出,它是基于汞對(duì)固體表面具有不可潤(rùn)濕性,欲使汞進(jìn)入孔需施加外壓,外壓越大,汞能進(jìn)入的孔半徑越小。汞填充的順序是先外部,后內(nèi)部;先大孔,后中孔,再小孔。那么測(cè)里不同外壓下進(jìn)入孔中汞的里即可知相應(yīng)孔大小的孔體積。 ????????壓汞儀常在材料科學(xué)與工程中使用,用來檢測(cè)混凝土、砂漿等的孔隙率,用以表征混凝土內(nèi)部的氣孔等指標(biāo)·在油藏的物理模擬試驗(yàn)中,用來繪制毛細(xì)管壓力曲線,可以用來描述多項(xiàng)儲(chǔ)層的特征,特別是多孔介質(zhì)的孔隙孔道大小分布。?
?壓汞儀原理?
????????汞的性質(zhì):不易反應(yīng)、流動(dòng)性好、團(tuán)結(jié)性好、潤(rùn)濕差,是唯一在常溫下呈液體的金屬。常溫下汞不易被氧化,但易蒸發(fā),汞蒸氣有毒·假設(shè)多孔材料是由大小不同的圓筒形毛管所組成,根據(jù)毛管內(nèi)液體升降原理,水銀所受壓力P和毛管半徑r的關(guān)系是:?

?r——毛細(xì)管半徑,nm;
σ——水銀的表面張力,25℃時(shí)為0.4842N/m,50C時(shí)為0.472N/m;
θ——所測(cè)多孔材料與水銀的潤(rùn)濕角(接觸角),變化為135°~ 142°;
P—壓入水銀的壓力,N/m2?
可得孔隙半徑所對(duì)應(yīng)的毛管壓力為:

????????根據(jù)施加壓力P,便可求出對(duì)應(yīng)的孔徑尺寸r由汞壓入重便可求出對(duì)應(yīng)尺寸的孔體積·由此便可算出孔體積隨孔徑大小變化的曲線,從而得出多孔樣的孔徑分布。而壓汞儀由于連續(xù)操作得出一系列不同壓力下壓入多孔材料的水銀的體積,可求出其孔徑分布和總孔隙體積。但真實(shí)狀況下的材料,孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜,除了連通孔外,材料中可能還有一些死孔隙,這些孔汞無法進(jìn)入,因此壓汞法無法探測(cè)死孔隙。
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