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炭石墨材料的气体渗透率

2020-03-13 13:50:34

       炭石墨材料属于多孔材料,一定的压力下气体可以透过材料中。经研究发现气体在多孔材料中的流动有三种不同的形式:粘性流动、滑动流动和分子自由流动。

       粘性流动是在常温下,气体在较大孔径的气孔内流动的形式。要是气体压力减小,一直到气体分子的平均自由程度接近孔的直径,气体分子在气孔壁呈滑动状态,称为滑动流动;当压力不大的时候,气体的平均自由呈大于孔的直径,就会发生分子自由流动。分子自由流动是一种扩散过程,与气体粘度没有关系,但是与气体的分压有关系。

       炭石墨材料气体渗透率与材料的气孔率没有关系。因为只有连通孔能透过气体(封闭孔不能透过气体)。连通孔的大小和形状影响气体通过的流动方式,其对于气体分子平均自由程的大小也有影响。

       测定气体渗透率通常会用到达尔绥定律,达尔绥定律是建立在气体或者液体在多孔材料的粘性流动基础上,也就是多孔材料中的气孔孔径远远大于通过气体分子的平均自由程。

       炭石墨材料不仅用于化学阳极,在新的科技领域逐渐得到了应用,比如做为功能材料石墨,对于各种化学表面活性物质的渗透性,此值将有极大的影响。所以针对过去许多被忽视的性能,以后将会渐渐被重视起来,并且会有深入的研究应用。


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