二氧化硅气凝胶孔隙率检测标准与方法详解

检测知识 百检检测 2026-09-18

一、检测对象与适用材料

  • 二氧化硅气凝胶:纯SiO₂气凝胶、气凝胶毡、气凝胶粉体。

  • 碳基气凝胶:碳气凝胶、石墨烯气凝胶。

  • 有机气凝胶:聚合物气凝胶、生物质基气凝胶。

  • 气凝胶复合制品:纳米孔气凝胶复合绝热制品。

二、检测标准

标准编号标准名称适用对象
GB/T 34336-2017纳米孔气凝胶复合绝热制品气凝胶复合绝热制品
ASTM D6903-18石墨烯气凝胶孔隙度测量方法石墨烯气凝胶
ASTM D6226气体置换法测定开孔泡沫塑料开孔含量气凝胶(参照使用)
ISO 15901-2:2022压汞法和气体吸附法测定固体材料孔径分布和孔隙度多孔固体材料
GB/T 21650.1-2008压汞法和气体吸附法测定固体材料孔径分布 第1部分:压汞法多孔固体材料

三、检测项目

  • 总孔隙率:气凝胶中孔隙体积占总体积的百分比,典型值可达85%~99.8%。

  • 开孔率:与外界连通的孔隙占比,气凝胶通常≥95%。

  • 比表面积:单位质量气凝胶的孔隙表面积,典型值600~1000 m²/g。

  • 孔径分布:介孔范围2-50nm的孔径分布。

  • 表观密度与真密度:孔隙率计算的基础参数。

四、检测方法

1. 气体吸附法(BET法)

依据ISO 15901-2:2022,采用低温氮气吸附测定气凝胶的比表面积和孔径分布。通过BET方程计算比表面积,采用BJH法分析介孔孔径分布。总孔体积通过P/P₀=0.99时的N₂吸附量计算得出。

2. 氦气置换法

采用气体置换比重瓶法,以氦气为介质测定气凝胶的骨架密度(ρs),结合表观密度(ρb)计算孔隙率。计算公式为:孔隙率(%) = (1 - ρb/ρs) × 100%。表观密度通过气凝胶质量与体积之比获得。该方法依据ASTM D6226,适用于气凝胶的孔隙率测定,典型孔隙率≥90%。

3. 压汞法

依据GB/T 21650.1-2008,采用压汞仪测定气凝胶的总孔隙率和孔径分布。该方法适用于大孔结构参数的测试,孔径检测范围约3nm至400μm。需注意高压力可能对气凝胶的脆性骨架结构造成压缩变形。

4. 体积-质量法

依据GB/T 34336-2017,通过测定气凝胶的表观密度和真密度计算孔隙率。表观密度采用体积-质量法测量,真密度采用气体置换法获得。该方法操作简便,适用于气凝胶制品的快速评估。


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