[发明专利]一种泡沫材料孔隙率的测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种泡沫材料孔隙率的测量装置。

背景技术

多孔泡沫材料的孔隙率，又称孔隙度或气孔率，是指泡沫体中孔隙所占体积与泡沫体表观总体积之比。该指标是泡沫材料中最易测量、最易获得的基本参量，同时也是决定泡沫材料导热性、导电性、光学行为、声学性能、拉压强度、蠕变率等物理、力学性能的关键因素。

泡沫材料孔隙率的测定方法有显微分析法、质量—体积计算法、浸泡介质法等。显微分析法是用显微镜观测到泡沫材料样品的总面积和其中包含的孔隙面积，通过其比值来表征孔隙率大小；质量—体积计算法是根据已知体积的泡沫材料样品的质量，直接计算出样品的孔隙率；浸泡介质法是采用流体静力学原理，将试样浸泡于液体介质中使其饱和，然后在溶液中称重来确定试样的总体积，进而计算出泡沫材料的孔隙率。

现有的泡沫材料孔隙率测量方法，由于受诸多因素的影响，对于如何准确的测定泡沫材料的孔隙率存在一定的缺陷和不足。比如在测量中，可能同时存在着多种误差因素（如体积、质量的测量误差），导致泡沫材料的孔隙率不能够得到很好的表征。

发明内容

针对现有技术中的缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种泡沫材料孔隙率的测量装置，通过测量泡沫材料的电导率，来表征泡沫体的孔隙率。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种泡沫材料孔隙率的测量装置，包括电导率仪、电极引线以及泡沫材料；所述电极引线分别连接于电导率仪与泡沫材料之间；所述电导率仪用于测量泡沫材料的电导率，从而表征泡沫材料的孔隙率。

所述泡沫材料为具有一定电导率的材料。

本发明实现电导率表征孔隙率的原理如下：

电导率的物理意义是表征物质导电的性能。泡沫材料制备过程中，泡沫是由大量被液膜隔开的气泡组成，成型后其中固相导电，而气相不导电。所形成泡沫材料孔隙率和电导率的关系如下：

                              （1）

其中，σ_f为泡沫材料的电导率；σ_L为纯材料本身的电导率；φ_s为泡沫材料的孔隙率。利用电导率仪测量出泡沫材料的电导率，结合上述公式（1）即可求出泡沫材料的孔隙率。

本发明相比于现有技术，具有以下显而易见的突出性特点和优点：

本发明利用泡沫材料中气泡分布所引起的电导率差别，来表征其孔隙率。其操作简单，精度高，适合于大量生产实际测量操作；且在测量实施过程中，不会对泡沫材料进行磨损、浸湿等不利于泡沫材料本身性能的操作。

附图说明

图1是本发明实现测量泡沫材料孔隙率的装置示意图。

具体实施方式

本发明的优选实施方式结合附图说明如下：

如图1所示，一种泡沫材料孔隙率的测量装置，包括电导率仪1、电极引线2以及泡沫材料3；所述电极引线2分别连接于电导率仪1与泡沫材料3之间；所述电导率仪1用于测量泡沫材料3的电导率，从而表征泡沫材料3的孔隙率；本实施例中的泡沫材料3为泡沫铝。

接通电源，按图1连接好各部件，通过电导率仪1测量出泡沫铝的电导率σ_f，已知纯铝本身电导率为σ_L，则由公式即可直接求出泡沫铝的孔隙率φ_s。