在做壓汞測試時(shí)，科學(xué)指南針檢測平臺(tái)工作人員在與很多同學(xué)溝通中了解到，好多同學(xué)對(duì)壓汞測試不太了解，針對(duì)此，科學(xué)指南針檢測平臺(tái)團(tuán)隊(duì)組織相關(guān)同事對(duì)網(wǎng)上海量知識(shí)進(jìn)行整理，希望可以幫助到科研圈的伙伴們；

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毛細(xì)管壓力是指在毛細(xì)管中潤濕相或非潤濕相液體產(chǎn)生的液面上升或下降的凹形或凸形曲面的附加壓力。汞對(duì)固體表面具非潤濕性，相對(duì)來說，材料孔隙中的空氣或汞蒸氣就是潤濕相，往材料孔隙中注汞就是用非潤濕相驅(qū)替潤濕相。因此只有在壓力作用下，汞才能進(jìn)入多孔材料的孔隙中。

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壓汞法以圓柱型孔隙模型為基礎(chǔ)。根據(jù)Washburn方程樣品孔徑和壓力成反比。在給定壓力下，將常溫下的汞壓入材料毛細(xì)孔中，毛細(xì)管與汞的接觸面會(huì)產(chǎn)生與外界壓力方向相反的毛細(xì)管力，阻礙汞進(jìn)入毛細(xì)管。當(dāng)壓力增大至大于毛細(xì)管力時(shí)，汞才會(huì)繼續(xù)侵入孔隙。因此，外界施加的一個(gè)壓力值便可度量相應(yīng)的孔徑的大小。注汞過程是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡過程，注入壓力就近似等于毛細(xì)管壓力，所對(duì)應(yīng)的毛細(xì)管半徑為孔隙喉道半徑，進(jìn)入孔隙中的汞體積即該喉道所連通的孔隙體積。不斷改變注汞壓力，就可以得到毛管壓力曲線，其計(jì)算公式為

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式中，

Pc——毛細(xì)管壓力，MPa；

σ——汞與空氣的界面張力，N/m；

θ——汞與巖石的潤濕角，變化為135°~142°；

r——孔隙半徑，μm。

可得孔隙半徑r所對(duì)應(yīng)的毛管壓力為：

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當(dāng)注汞壓力從P1增大到P2，則對(duì)應(yīng)孔徑由r1減小至r2，而這一階段的注汞量則是在兩種孔徑之間的孔對(duì)應(yīng)的孔體積。在注汞壓力連續(xù)增大時(shí)，就可測出不同孔徑的進(jìn)汞量。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死孔隙。

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在低壓注汞結(jié)束后，汞充滿膨脹計(jì)樣品杯和膨脹計(jì)的毛細(xì)管。由于汞自身是導(dǎo)電物質(zhì)，膨脹計(jì)內(nèi)的汞和外部金屬鍍層相當(dāng)于電容器兩端的金屬板；而其毛細(xì)管（一般為耐高壓玻璃）相當(dāng)于絕緣板。實(shí)驗(yàn)過程中，汞被壓入多孔樣品，導(dǎo)致膨脹計(jì)毛細(xì)管中汞柱長度發(fā)生變化，從而引起電容器電量變化。傳感器采集電量信息并轉(zhuǎn)化為汞的變化量，進(jìn)而測量孔隙特征，模擬相關(guān)圖譜，計(jì)算孔隙率等數(shù)據(jù)。

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