气泡法：测定多孔材料最大孔径的有效方式

气泡法是利用对孔材料具有良好浸润性的液体浸渍样品，使之填满全部孔道，然后用气体将孔道中的液体全部推出，通过检测多孔材料液体排出所需压力和流量，计算得出多孔材料的直径。具体过程如下：样品预先抽真空，将其孔道中预存的气体排出，并用已知表面张力的液体浸透。样品中所浸透的液体，由于表面张力作用而产生毛细作用力。如将孔界面视为圆形，孔的半径为r，沿该圆周液体表面张力系数为σ，液体和多孔材料的接触角为θ，那么使液体流入孔内且垂直于该界面的力为2πrσcosθ。而此时外界施加的气压在此界面上产生的压力为πr2p。只有当这两个力平衡时，孔中的液体才会被排出来，最终产生气泡。

2πrσcosθ=πr2p

即

由式（6―20）可知，根据气泡逸出的相对压力值就可求出对应的孔径大小。(www.xing528.com)

气泡法是测定开通多孔材料最大孔径的有效方式。首先选择对材料具有良好浸润性的液体（常用水、乙醇、异丙醇、丁醇、四氯化碳等）作为浸润试样，浸渍到待测多孔样品中的开通孔道达到饱和，然后以另一种流体（一般常用压缩气体）将样品中浸满的液体排出。当气体压力由小逐渐增大到某一定值时，气体即可将浸渍液体从孔道（视为毛细管）中推开而冒出气泡。根据毛细凝聚的反作用方式，第一个出现的气泡是孔径最大处毛细凝聚作用产生的。而此时，对于相对孔径较小的地方还没有产生气泡。通过测定出现第一个气泡时的压力差，按式（6―21）计算多孔样品的毛细管最大等效孔径

式中，r为多孔材料的最大孔隙半径，单位m；σ为浸渍液体的表面张力，单位N/m；θ为浸渍液体对被测物的浸润角（接触角），（单位°）；Δρ为在静态下试样两面压力差，单位Pa。