典型多孔材料压汞分析
mip压汞法
MIP压汞法介绍MIP（Mercury Intrusion Porosimetry）压汞法是一种常用的测量材料孔隙结构和孔隙分布的方法。
通过在材料中施加一定压力，将汞注入材料的孔隙中，通过测量注入和排出汞的体积来确定孔隙结构和分布。
原理MIP压汞法基于两个基本原理：Pascal定律和亥姆霍兹方程。
根据Pascal定律，当外部施加的压力作用于液体时，液体会均匀分布到所有可行进路径上。
而亥姆霍兹方程则描述了在毛细作用下，液体通过狭窄通道流动时所受到的阻力。
MIP压汞法利用这两个原理，在一系列施加不同压力的过程中，测量注入和排出汞的体积，并根据亥姆霍兹方程计算出材料中不同孔径范围内的孔隙体积。
实验步骤1. 样品准备首先需要准备好待测样品。
样品应该是固态且具有一定孔隙结构的材料，如岩石、陶瓷、泡沫材料等。
样品应尽可能去除表面的杂质和气体。
2. 仪器设置将样品放置在MIP压汞仪器中，并根据样品的尺寸和形状进行相应的调整和固定。
确保样品与仪器之间没有泄漏。
3. 压力施加在仪器中施加一系列不同压力，通常从低到高进行。
每个压力级别需要足够的时间以达到平衡。
4. 测量注入和排出汞的体积在每个压力级别下，测量注入汞之前和注入汞之后的体积。
通过计算两者之差，得到孔隙体积。
5. 数据处理将得到的孔隙体积数据绘制成孔径分布曲线。
根据曲线可以分析材料中不同孔径范围内的孔隙结构和分布情况。
应用领域MIP压汞法广泛应用于材料科学、地质学、土壤学等领域。
它可以帮助人们了解材料内部的孔隙结构、表面积、孔径分布等重要参数，从而评估材料的性能和应用潜力。
在材料科学中，MIP压汞法可以用于研究多孔材料的孔隙结构和渗透性能。
例如，在油气勘探中，可以通过MIP压汞法评估油藏岩石中的孔隙结构和储层特性。
在地质学和土壤学中，MIP压汞法可以用于研究地下水运移、土壤保水能力等。
通过分析土壤样品中的孔隙结构和孔径分布，可以评估土壤的水分保持能力和渗透性。
运用压汞法描述孔隙结构
目
CONTENCT
录
• 引言 • 孔隙结构基本概念 • 压汞法实验原理及设备 • 数据处理与分析方法 • 不同类型材料孔隙结构特征分析 • 压汞法在工业应用中的案例分析 • 总结与展望
01
引言
目的和背景
描述孔隙结构
压汞法是一种常用的实验手段，用于描述岩石、土 壤等多孔介质的孔隙结构特征。
实验步骤
样品准备、真空处理、压汞实验、数据收集与处理。
适用范围
适用于多种多孔介质，如岩石、土壤、陶瓷等。
02
孔隙结构基本概念
孔隙定义与分类
孔隙定义
孔隙是指材料中未被固体颗粒占据的空间，包括颗粒间的空隙和 颗粒内部的孔洞。
孔隙分类
根据孔隙的大小、形状和连通性，孔隙可分为微孔、中孔和大孔三 类。微孔直径小于2nm，中孔直径在2-50nm之间，大孔直径大于 50nm。
数据预处理
80%
数据清洗
去除异常值、重复值和缺失值， 保证数据质量。
100%
数据转换
将原始数据转换为适合后续分析 的数据格式，如将压汞数据转换 为孔隙半径和进汞量的关系数据 。
80%
数据标准化
对数据进行标准化处理，消除量 纲影响，便于后续计算。
孔隙度计算
02
01
03
孔隙体积计算
根据压汞数据和样品体积，计算孔隙体积。
油气藏开发方案优化
利用压汞法分析油气藏的孔隙结构，为开发方案 的制定和优化提供重要依据，提高采收率。
3
油田注水效果评价
通过压汞法研究注水前后岩石孔隙结构的变化， 评价注水效果，指导油田注水开发。
地质工程应用案例
工程地质评价
01
压汞方法与数据解析
压汞方法与数据解析
压汞法是一种常用的测量固体样品的孔隙度的方法，它通过浸渍样品
并将其浸渍至饱和状态，然后在一定的压强下测量压入样品的汞量来计算
孔隙度。
具体的压汞方法如下：
1.准备样品：将待测样品切割成适当的尺寸，确保样品的表面平整。
2.浸渍样品：将样品放入浸渍罐中，注入足够的汞使样品完全浸泡。
为了排除气泡，可以在低压下冲压样品。
3.施加压力：将罐内部的压力增加至一定值，一般为10-300MPa。
可
使用压力台或液压装置进行压力施加。
4.记录数据：在施加压力后，记录实时查看压力的数值，并记录下此
时罐内汞的体积。
5.数据解析：将记录数据带入相关公式中，计算样品的孔隙度。
在数据解析过程中，需要使用以下公式：
孔隙度=(V_m-V_s)/V_m
其中，V_m为浸渍前汞的总体积，V_s为浸渍后汞的总体积。
值得注意的是，在压汞法中，除了计算孔隙度，还可以通过测量压入
汞的速率来间接评估孔隙度的大小。
浸渍后，汞的体积会随时间的增加而
增加，当汞体积增加的速率减缓时，说明样品的孔隙度已经接近饱和状态。
此外，压汞法还可通过在施加压力过程中测量样品内汞的压力变化来计算孔隙度。
利用对样品施加不同压强时的汞压力变化曲线，可以推断出样品中孔隙的分布情况。
总的来说，压汞法是一种简单有效的测量固体样品孔隙度的方法。
在进行压汞实验时，需要注意操作过程中的安全问题，确保实验的准确性和可靠性。
同时，在解析数据时，需仔细判断并选择合适的公式或曲线拟合方法，以获得准确的孔隙度结果。
2-压汞法测量孔分布原理精选全文
The sample cell or penetrometer (sometimes called a dilatometer) is used both to contain the sample and to facilitate the measurement of intrusion and extrusion volumes.
Material
Dimethylglyoxime丁二酮肟 Galactose半乳糖 Barium chromate铬酸钡 Titanium oxide二氧化钛 Zinc oxide氧化锌 Dodecyl sodium sulfate十二烷基硫酸钠 Antimony oxide氧化锑 Fumaric acid富马酸 Starch淀粉 Carbon 碳
High pressure intrusion/extrusion (scan or step)
© 2001, 2002 Quantachrome Instruments
实验结果综述Results Overview
© 2001, 2002 Quantachrome Instruments
© 2001, 2002 Quantachrome Instruments
应用
孔体积测定范围最主要依赖于仪器的压力范围,但 也依赖于接触角.
Pore size range depends predominantly on the instrument pressure range but also on the contact angle.
Washburn 方程
Pr 2 cos 480 N / m and 140
P 0.736 r
压汞法分析C-C复合材料平板的孔隙结构
96
矿冶工程
第 29卷
动压汞仪测量试样的孔隙结构, 记录加压过程中注汞 体积随施加压力的变化关系, 依据 W ashburn方程 [ 9] 进
行孔隙结构分析:
P = 2Cco sH
采用美国麦克仪器公司的 AutoPore Ô 9500 全自
¹ 收稿日期: 2009-03-22 基金项目: 国家重点基础研究发展规划项目 ( 2006CB600904); 国家高技术研究发展专项 ( 2006AA 03Z567); 湖南省科技计划重点项目 ( 06FJ2007) 作者简介: 王 蕾 ( 1980 - ), 女, 山东烟台人, 硕士研究生, 主要从事 C /C复合材料研究。
( 1)
r
式中 P 为测孔压力; r为孔半径; H为润湿角; C为汞的 表面张力。取汞 的润湿 角 H为 130b、表面 张力 C为 0. 485 N /m、初始测试压力为 3. 73 @ 10- 3 MP a、最高测 试压力为 207 M Pa。
2 结果和讨论
2. 1 孔隙率、平均孔径随密度的变化 图 1所示为 C /C 复合材料中的孔隙率 x、平均孔
类似弥散峰的峰包, 并且峰值的数 值下降幅度较 大。 这说明沉积过程中, 位于最可几孔径尺寸的孔隙被热 解炭填充的速率较快, 而其它孔径尺寸的孔隙被热解
炭填充的速率相对较慢。 值得注意的 是, 对 于密度为 1. 46 g / cm3 的 材料
( 图 2( e) ), 在接近横坐标零点处存在 着另一个尖锐 的峰值。观察测试数据发现, 这个峰值代表了孔径尺
炭首先在炭纤维上沉积, 形成新的孔隙, 致使材料孔隙 数量增加, 孔隙率降低, 热解炭沉积产生造孔效应。增 密到 1. 2 g / cm3 时, 材料中的孔隙 数量达到最高 值。 进一步增密, 热解炭在 C /C 复合材料孔隙内壁沉积并 填充部分孔隙, 致使孔隙数量由升高转为下降, 孔隙率 继续降低, 但孔隙平均尺寸在 240 nm 左右趋于恒定, 热解炭沉积产生消孔效应。
中值孔径 压汞
中值孔径压汞中值孔径（Median Pore Diameter）是描述多孔材料孔隙结构的一个关键参数，对于许多领域，特别是材料科学和化工领域，了解材料的孔隙结构对其性能具有重要意义。
压汞测试技术是一种常用的测定多孔材料孔隙结构参数的方法之一。
本文将探讨中值孔径的概念、测定方法以及压汞测试技术在中值孔径测定中的应用。
一、中值孔径的概念中值孔径是指在一组孔径分布中，使得较小孔径的孔隙和较大孔径的孔隙之间的体积相等的孔径值。
中值孔径的测定有助于了解材料孔隙结构的平均特征，从而为材料的选择和性能评估提供重要的参考依据。
二、中值孔径的测定方法2.1 气体吸附法气体吸附法通过测量气体在多孔材料表面的吸附量，从而计算出孔隙结构参数。
常用的方法包括比表面积法和孔径分布法。
该方法适用于测定较小孔径范围内的中值孔径。
2.2 压汞法压汞法是一种常用的测定中值孔径的方法。
通过在一定的压力下，用汞浸润多孔材料，并根据背压曲线或浸润曲线的形状，计算出中值孔径。
该方法适用于测定较大孔径范围内的中值孔径。
三、压汞测试技术的基本原理3.1 汞的性质汞是一种特殊的液体，在室温下是液态的，并且具有较小的表面张力和较小的接触角。
这使得汞能够很好地浸润多孔材料的孔隙。
3.2 压汞实验过程1.预处理样品：样品通常需要预先处理，以去除表面的杂质和气体，以保证汞能够充分浸润孔隙。
2.加压注汞：使用汞注射泵，以一定的速率加压注入汞。
汞在材料孔隙中浸润，背压逐渐增加。
3.记录背压曲线：记录压汞过程中背压的变化，通常以背压曲线或压力-体积曲线的形式呈现。
4.计算中值孔径：通过对压汞曲线的分析，计算得到中值孔径等孔隙结构参数。
四、压汞测试技术在中值孔径测定中的应用4.1 材料筛选与优化通过测定不同材料的中值孔径，可以对材料的孔隙结构进行比较和评估，从而有助于材料的筛选和优化。
4.2 孔隙结构的定量表征压汞测试技术可以提供孔隙结构的定量参数，如中值孔径、孔隙体积分布等，为研究多孔材料的性能提供详细的孔隙结构信息。
压汞实验的应用原理
压汞实验的应用原理1. 什么是压汞实验压汞实验是一种常用的化学实验方法，用于测量材料的孔隙体积和比表面积。
它通过测量在一定压力下，汞在材料孔隙中的充填量，进而推算出孔隙体积和比表面积。
2. 压汞实验的原理压汞实验基于到一个基本原理，就是洛伦兹-门德尔松方程。
根据这个方程，汞在孔隙中的充填量与孔隙体积成正比。
具体而言，当汞静止时，孔隙内的汞在竖直方向上受到的压力由重力和大气压力共同作用。
而如果施加额外的压力，汞会侵入更小的孔隙中，增加充填量。
根据洛伦兹-门德尔松方程，充填量与施加的额外压力成正比。
3. 压汞实验的步骤进行压汞实验的一般步骤如下：1.制备样品：首先需要制备一个具有孔隙的材料样品，例如多孔滤膜、多孔陶瓷材料等。
2.准备压汞仪器：准备一台压汞仪器，其中包括压汞笔、压力计、温度计等设备。
3.设置实验条件：根据实验要求，设置汞的压力、温度等条件。
4.开始实验：将样品置于压汞仪器中，使用压汞笔施加额外的压力，记录汞的充填量。
5.分析数据：根据实验结果得到的充填量数据，通过洛伦兹-门德尔松方程计算出孔隙体积和比表面积。
6.结果解读：根据计算结果，分析样品的孔隙结构特征和材料性能。
4. 压汞实验的应用压汞实验广泛应用于材料科学和化学领域。
下面介绍一些主要的应用领域：4.1 孔隙体积测量压汞实验可以用于测量材料的孔隙体积。
这对于许多材料来说非常重要，例如多孔材料的孔隙体积决定了其吸附、分离和传递性能。
4.2 比表面积分析通过压汞实验可以计算材料的比表面积，这是一种评估材料表面活性和反应性的重要指标。
比表面积可以影响材料的催化活性、吸附性能等。
4.3 孔隙结构研究压汞实验可以通过测量汞充填量的变化来研究样品的孔隙结构。
通过分析充填量与压力的关系，可以获得孔隙尺寸和分布的信息。
4.4 纳米孔隙材料研究压汞实验对于纳米孔隙材料的研究具有重要意义。
纳米孔隙材料的特殊结构和性能使其在许多领域具有广阔的应用前景，如催化剂、吸附剂、气体分离等。
运用压汞法描述孔隙结构
h
ph
pa
r
r
ρw
3 压汞原理
图2 膨胀计型号
粉末
块体
3.2 压汞仪测量原理膨胀计是压汞仪中的一个重要元件，其分为块体和粉末两大类，容量有3cc，5cc，15cc三种。
3 压汞原理
3.2 压汞仪测量原理
每一次分析都会从汞池中消耗掉3到15毫升的汞，当汞少了时，我们需要及时补充汞液，使汞液面低于汞的观察窗的顶部1到3厘米，不能达到观察窗口的顶部。
运用压汞法描述页岩孔隙结构
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汇报人姓名
压汞仪
压汞原理
压汞实验
恒速压汞与常规压汞的对比
绪言
汇报提纲
01
输入内容一
02
输入内容二
页岩储层孔隙结构对页岩气的储集具有重要的影响，如何对页岩中的微观孔隙进行有效分析是进行页岩气勘探开发必须解决的问题。表征非常规致密储层孔隙特征的方法：氮气吸附法、压汞法（3nm~120μm）、聚焦离子束扫描电子显微镜和核磁共振等，但不同方法获得的孔隙范围各有差异，仅利用单一方法不能全面表征页岩的孔隙特征，须利用多种方法进行联合测定。压汞法作为研究多孔物质特性一项较好的技术，其测量大孔、中孔孔容和孔径分布的标准已被广泛接受。
压汞法简介
1 绪言
2 压汞仪
图1 全自动压汞仪 AutoPore Ⅳ
AutoPore Ⅳ 9500 全自动压汞仪，最大压力3.3万磅（228MPa），孔径测量范围 5nm－1000μm，有一个高压和两个低压站AutoPore Ⅳ 9505全自动压汞仪，最大压力3.3万磅（228MPa），孔径测量范围 5nm－1000μm，有两个高压和四个低压站AutoPore Ⅳ 9510全自动压汞仪，最大压力6万磅(414MPa)，孔径测量范围 3nm－1000μm，有一个高压和两个低压站AutoPore Ⅳ 9520全自动压汞仪， 最大压力6万磅(414MPa)，孔径测量范围3nm－1000μm，有两个高压和四个低压站
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—样品制备、操作及数据处理
陈 悦
南京工业大学现代分析中心
压汞法分析标准
ISO 15901-1 用压汞法和气体吸附法评价材料的孔径分布和
孔隙率》, 分为3个部分：
— 第1部分：压汞法 ISO/DIS 15901-1：Evaluation of pore size distribution and
量测出单位质量试样在两种孔径的孔之间的孔内所压入的
汞体积△V，则在连续改变测孔压力时，就可测出汞进入不 同孔级孔中的汞量，从而得到孔径分布。
固体材料多孔特性参数-孔隙率
• 定义：一定量固体中的可测定孔和空隙的体积与 该固体所占有的总体积之比。 • 除了可测定孔外，固体中可能还有一些闭孔，这 些孔与外表面不相通，且流体不能渗入。压汞法 不涉及闭孔的表征。
土壤和岩石测试方法
• 样品特点：一般岩石孔容、孔隙率较小，孔径 分布较宽 • 注意事项： 1、取样要有代表性，取样量大，最好使用大容积样品管（ 备件号74013）。 2、样品要烘干。样品颗粒大小根据行业和测试目的要求， 对批量样品测试颗粒选取一致。（如为了研究岩石天然 裂纹分布状况，样品不能敲得很小。如为了研究岩石的 孔径分布，样品颗粒可以尽量小，以避免制样时产生的 裂纹）。 3、测试压力一般需到50000 Psia。 4、岩石样品会有墨水瓶孔存在，尽量测试退汞数据。
样品的特性对测量结果的影响
汞压入示意图
样品的特性对测量结果的影响
陶粒的压汞、退汞曲线
样品的特性对测量结果的影响
样品颗粒大小
汞压入样品时首先是进入和外表面连通的孔道， 实际上样品中仅有部分孔和外表面直接相连，其余 的内部孔隙是通过一系列不同形状和大小的中间孔 和外界相通。根据上述讨论的结果，这种状况使测 量的孔径比实际值小。对于相同质量的样品，颗粒 越小，和外界汞接触的表面积增大，可以让更多的 孔直接和外界的汞相通。 选择孔径分布较窄的陶瓷样品进行试验，分别 将陶瓷样品敲成8mm和2mm左右的颗粒，在相同的 测量条件下，两种颗粒的样品测量出的最可几孔径 分别为55.1μm和56.3μm。
485 MPa· nm时，分别计算出的最可几孔径分别为5.17、5.22、
5.27μ m，因此，表面张力对孔结构测量影响不大。
压汞法测量的特点
• 测量孔径范围较大：孔直径从4nm到400μm
• 可以得到一定孔径范围的准确的孔隙率、密度。
• 不但可测量多孔材料孔径分布，还可以测量颗粒粒径
Particle Size， 孔喉比Throat/Pore Ratio， 压缩率
陶瓷材料测试方法
• 样品特点：分为较为致密的陶瓷和多孔陶瓷，一般陶瓷材
料孔径分布较宽。陶瓷材料测试结果的重复性较好。 • 注意事项： 1、对于比较致密的陶瓷，测试要求参照岩石测试即可。 2、对于多孔陶瓷，低压操作尽可能选择较低的起始压力。 3、致密陶瓷测试压力一般到30000 Psia。因一般不含墨水瓶 孔，所以无需测退汞。
汞的物化参数对结果的影响
汞对固体物质的接触角
汞的物化参数对结果的影响 汞的表面张力
当孔为圆柱型模型时，汞与孔截面上的接触才为一个 常数。温度、汞中的杂质对表面张力有一定的影响。对于某 一孔径较小（平均孔径约5μ m）且呈正态分布的陶瓷材料， 当接触角取140°，其测量结果在表面张力分别取475、480、
压汞仪测量孔隙率
压汞仪测量孔隙率
W4
W1
W3
W2
固体材料多孔特性参数-密度
• 材料的密度是材料最基本的属性之一，也是进行其他物性 测试（如颗粒粒径测试）的基础数据。材料的孔隙率、吸
水率是材料结构特征的标志。在材料研究中，孔隙率、吸
水率的测定是对产品质量进行检定的最常用的方法之一。 • 材料的密度，可以分为体积密度、真密度等。体积密度是 指材料的质量与材料的总体积（包括材料的实体积和全部 孔隙所占的体积）之比；材料质量与材料实体积（不包括 存在于材料内部的封闭气孔）之比值，则称为真密度。
催化剂测试标准
• D4284-92 Standard Test Method for Determining Pore Volume Distribution of Catalysts by Mercury Intrusion Porosimetry • 中华人民共和国电力行业标准 DL/T 1286-2013 火电厂烟气脱硝催化剂检测 技术规范
压汞法测量的误差来源及分析 样品的特性对测量结果的影响 测量参数对结果的影响 汞的物化参数对结果的影响
样品的特性对测量结果的影响 样品中孔的结构类型
孔的类型也有多种，有开口的孔，也有封闭的孔。压 汞法测量的只能是开口的孔。在测量时，直到外压力达到 孔隙喉道的毛细管压力阀值时，汞才被注入到孔隙中。汞 的表面张力不会因为固体表面的大小而改变，如果汞压入 的孔中途变细，即使再向深处孔隙变大，这部分孔径也只 能以细径部分的半径表现出来，也即测量出来的孔径分布 将小于实际的孔径分布。图 1 所示的这种瓶颈状孔，孔的 喉道比孔洞狭窄，当压力提高到与孔洞相对应的数值时， 汞却不能通过狭窄喉道而充满孔洞，一直要到压力继续增 加到与喉道相对应的数值，汞才能经过喉道填满空间，相 应于这种较高压力的孔隙的体积就会偏高；而当压力逐渐 降低时，全部瓶颈孔孔洞 中的汞被滞留。
压汞法测量原理
Pr = -2γcosθ
著名的瓦什伯恩（Washburn）方程，它表明在θ和γ不
变的前提下，随着压力பைடு நூலகம்逐渐增大，汞将会逐渐进入孔径 更小的孔。θ是汞对固体的接触角，γ是汞的表面张力。 Washburn建立了压力和圆柱体孔直径间的关系。 如果压力从P1改变到P2，分别对应孔径r1、r2，并设法
催化剂测试方法
• 样品特点：一般含有中孔和微孔，孔隙率百分之几十，孔 径分布较窄。 • 注意事项： 1、催化剂含有中孔和微孔，较易吸水，测试前需要灼烧， 灼烧温度根据材料制备特性，一般300~500 ℃ 。 2、对于从制品上取下的样品（如脱硝催化剂）须用网筛筛 除细粉。
5、测试压力一般到40000 Psia。尽量测试退汞数据。
薄膜低压注汞曲线
样品质量：0.230g 制样方法：将薄膜裁成20mm宽长条，卷曲圆柱体形。
低压测试结束取出样品称量：0.238g，说明薄膜内没有注汞， 测量得到的进汞曲线是由于汞进入了薄膜间的空隙。
薄膜高压注汞曲线
补汞后质量
薄膜样品企业测试结果
由于取样量太小，进汞 量和空白接近，导致孔 径分布失真，且每次测 试结果不稳定。
陶瓷膜注汞及孔径分布曲线
板状陶瓷膜 样品处理前 支撑层：5mm 膜层：0.2mm 样品处理后 支撑层：0.2-0.3mm
支撑层 膜层
薄膜测试方法
• 样品特点：孔径一般小于10微米，孔径分布较窄 1、取样量小，数据误差大，有时无法得到分布曲线（由于进汞量和空白 在一个数量级）。 2、取样量大，在折叠或卷曲时会造成薄膜之间的孔隙，低压时能测量到 进汞。 • 注意事项： 1、为得到相对准确的孔隙率数据，建议取样量大于0.1g。 2、如果薄膜有大于10微米大孔，用孔隙较大的金属丝网剪成和样品一样 的形状，将膜贴合在金属网上一起卷起。注意计算孔隙率时W1=空样 品管质量+金属网质量，W4=样品管+金属网+汞。 3、如采用薄膜直接折叠或卷曲的方法。低压测完要补汞后称量作为W3 。仅用高压数据。
建筑材料（水泥净浆、砂浆、混凝土）测试方法
• 样品特点：一般孔隙率百分之几~十几，孔径分布较宽。 水泥混凝土中含有许多凝胶孔，孔内含有结构水，在 干燥时，部分可蒸发的结构水逸出产生凝胶微晶孔。 • 注意事项： 1、制样时搅拌均匀，砂浆一定用均匀级配标准砂，气泡一 定要振捣除尽。 2、试块取样部位一致。混凝土须剔除集料。尽量避免使用 抗压测试后样品。 3、用锋利器件敲成1~5mm颗粒，一定要终止水化。 4、低于60℃烘干，密封保存。 5、测试压力一般需到30000 Psia。尽量测试退汞数据。
小2%。在高压测试中，这部分被压缩的体积被计算成孔的
体积，导致相应的孔径体积偏大。
典型多孔材料压汞测试
• • • • • • • •
天然岩石、矿石 建筑材料（水泥浆、砂浆、混凝土） 陶瓷 催化剂 分离膜（陶瓷膜、中空纤维膜） 薄膜 海绵 粉体
土壤和岩石测试标准
• 土壤和岩石: D4404-84(1998)e1 Standard Test Method for Determination of Pore Volume and Pore Volume Distribution of Soil and Rock by Mercury Intrusion Porosimetry
几种方法测量孔径范围的比较
光学法：用扫描电镜观察，结合图像分析，可分析 10 nm以上 的孔图像分析主要根据孔和固相灰度的差别进行辨认，当图像 中固体部分反差很大时，对孔的分析误差较大。
小角度X-射线散射法可测孔的范围 2～30 nm。
等温吸附法（N2吸附法）通常用于测定 0.5～35 nm的孔。 压汞法测量的基本原理是根据经典的瓦什伯恩（Washburn）方 程，原理简单，测量时只需记录压力和体积变化量，通过数学 模型即可换算出孔径分布等数据，结果直观、可靠。该方法测 定孔直径的范围（一般可测孔直径从4nm到400μm）比其它的 方法要宽很多，可以反映大多数样品孔结构的状况。
颗粒样品密度定义示意图
体积密度
表观密度
真密度
密度测量-液体排除法
• GB/T9966.3-2001天然饰面石材试验方法， 第3部分：体积密度、真密度、真气孔率、 吸水率试验方法。
依据阿基米德原理
密度测量-压汞仪
每种密度都是相对的。对压汞测量，关键在于确定 测试的压力。
指定压力
起始压力
密度测量-压汞仪
porosity of materials by mercury porosimetry and gas adsorption