拉脱和德莱克设计了汞渗法,勃拉依及其同事将其应用于纺织物上。他们根据拉帕拉斯毛细管定律,算出了由于克服毛细管压力,即阻止非润湿性液体进入了毛细管所需的静压力。
汞渗法原理总孔隙率可以看作是由纤维间的孔隙空间和纱线间的孔隙体积组成。第三部分是纤维内的孔隙,由于其体积比其他两种体积为小,所以可以忽略略不计。假定小孔隙的横截面是圆形和接触角不变,当液体的表面张力和接触角已知时,则小孔的半径可以根据其所需的压力算出。如将多孔材料浸入液体中,逐步增加压力,则孔隙依次地从大到小地被液体充满。在一定压力下,孔隙半径超过某一数值的小孔,都可压入一定体积的液体。这样就可作出能代表孔径分布的曲线,孔径大小分布。
汞渗法缺点及原因这个方法的一个不可避免的弱点是,其假定毛细管的截面是圈的这样得到的小孔半径可看作为相当于不规则小孔的实际尺寸。由于假定中存在根本差异,这样一来,结果的严密性就成了问题,但可以看作孔隙系统的经验特征。如果接触角假设得不合适,则会引起系统的误差。勃拉依及共同事们6计算结果时,接触角是取140°。另一个引起误差的原因,是在静压力下,小孔发生瘪缩,特别是当仅有一头打开的小孔存在,他们测定的各种棉织物小孔直径分布,曲线的尖峰是处在5~9μm。
改进韦克哈和斯派赛加宽了压力范围,继续了此项研究。基于实验观察,他们假定汞对对棉纤维的接触角为80°,这样计算得到的孔的大小,比接触角140°增大25%。1
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李航 - 副教授 - 西南大学