ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Классификация пористой структуры высокодисперсных и капиллярно-пористых материалов из "Высокопористые углеродные материалы" Единой классификации структуры пор высокодиснер-сных и пористых тел, которая охватывала бы весь спектр пор в реальных телах, нет. Известные классификации в основном базируются на характере взаимодействия среды со стенками пор тела, при этом для описания структуры реальных пористых тел используются различные модели. [c.49] Характер взаимодействия среды с телом в большинстве случаев регистрируется, например, в виде изотермы адсорбции — десорбции, из которой и находят параметры пористого тела. В других случаях характер взаимодействия определяют путем расчета на основе термодинамических свойств среды и поверхности нор тела с последующим сравнением распределения пор по размерам, полученным, например, ртутной порометрией. [c.49] Известен ряд классификаций пор пористых и высокодисперсных материалов, например [5, 32, 47, 74, 75]. [c.49] Основной недостаток классификации Кёлинг — это условное понятие среднего радиуса пор для каждой группы сорбентов без соблюдения строгой последовательности в изменении их размеров и без какого-либо обоснования их размеров. Эта классификация не нашла практического применения. [c.50] Коллинз [5] делит пустоты осадочных пород но их размерам на три основных группы. Мельчайшие пустоты, в которых силы молекулярного взаимодействия между жидкостью и стенками пор очень значительны, названы молекулярными порами. Крупные пустоты, в которых движение жидкости лишь частично определяется ее взаимодействием со стенками пор, названы кавернами. Пустоты, занимающие по размерам промежуточное положение между указанными порами, определены просто как поры. [c.50] Пористые материалы разделяют на материалы с упорядоченной и неупорядоченной структурой. Примером первой может служить правильная укладка одинаковых шаров, которая имеет место в стеклянном фильтре Шотта, а структура куска кокса — пример неупорядоченной структуры. Поры могут быть как сообщающиеся, так и изолированные. Понятно, что течение жидкости или газа в пористой среде возможно лишь при наличии сообщающихся пор, образующих активную пористость, и практически интересны именно такие конструкционные материалы на основе углерода. Все поры материала образуют общую пористость или общее поровое пространство. [c.50] Поры с г 1000 мкм можно считать некаииллярами, однако при пропитке огнеупоров расплавами и шлаками их необходимо учитывать, так как скорость проникновения жидкостей в такие поры значительна. Нижний предел размеров капилляров обусловлен размерами молекул или ионов жидкости, ибо когда эти величины становятся соизмеримыми, поверхностное натяжение жидкости и капиллярные эффекты теряют физический смысл, т. е. такие поры не являются капиллярами. К капиллярам рода I относятся такие, в которых проявляются капиллярные эффекты (капиллярное давление, пленки жидкости, оказывающие стягивающее действие на стенки пор), повышающие в определенных условиях прочность сыпучих материалов или отформованных тел, например увлажненный песок, спекание металлокерамики и т. д. При этом капилляры (/- 240 мкм), для которых силой тяжести можно пренебречь, так как она составляет менее 10% от силы капиллярного давления, принято называть негравитационными. Капилляры, в которых силой тяжести пренебречь нельзя, названы гравитационными. [c.51] К капиллярам рода II относятся поры, в которых жидкость оказывает на их стенки расклинивающее давление, приближенно оцениваемое величиной, обратно пропорциональной толщине жидкостного слоя в третьей степени. [c.51] При изучении влияния микроструктуры на характер сублимации графитов было предложено три основных типа пористости [79]. Так, норы радиусом более 1 мкм— макропоры, они обусловлены размером частиц наполнителя и их упаковкой. Микропоры — это поры ради-усом 0,5 мкм, они обусловлены, по-видимому, усадкой кокса из связующего (или импрегната) в ходе карбонизации и графитации заготовок. Третий тип пористости составляют низконлотные, высокопроницаемые участки вокруг высокоплотных агломератов, состоящих из большого числа мелких частиц наполнителя. Размер пор в них колеблется от 50 до 200 мкм. [c.52] При изучении структурных изменений активных углей на основе нефтяного кокса при его активации воздухом, микропоры (г=0,5—2,0 нм) определяли по изотермам десорбции воды, а объем макронор (г 10 нм)— методом ртутной порометрии [79, с. 151]. [c.52] При изучении формирования пористости углеродных заготовок при карбонизации пека спектр образующихся пор предложено делить на три группы укрупненные поры радиусом 6—25 мкм (максимум 10 мкм), более мелкие поры радиусом 1—6 мкм (2,5 мкм) и мельчайшие поры радиусом менее 0,1 мкм [80]. [c.52] Из приведенных примеров классификаций пор различных пористых материалов видно, что иногда в основу классификации положено определенное физическое явление, иногда границы размеров пор обусловлены техническими возможностями измерительной аппаратуры, а часто такое деление вообще произвольно. [c.52] Для упрощения математической обработки данных предложено [66] несколько моделей пористой структуры углеродных материалов с порами простой геометрической формы (хотя микроскопические исследования показывают, что такая простая конфигурация пор отсутствует). Сейчас общепринято характеризовать углеграфитовые материалы по размерам их пор в следующей общей форме грубые трещины и разрывы сплошности материала, макропоры, переходные поры, микропоры, ультратонкие поры молекулярных размеров. [c.52] Вернуться к основной статье