[发明专利]一种多孔材料渗透性测试装置及测试方法

说明书

本发明公开了一种多孔材料渗透性测试装置及测试方法。本发明的一种多孔材料渗透性测试装置，包括液体供应模块、样品测试模块和数据采集模块。本发明的多孔材料渗透性测试方法为基于所述的一种多孔材料渗透性测试装置测试多孔材料渗透性的方法。本发明操作方法简单，结果通过数据采集仪采集后传输到计算机中，计算机自动通过既定程序计算得到测试结果，结果显示直观、方便。

技术领域

本发明涉及功能材料技术领域，特别涉及一种多孔材料渗透性测试装置及测试方法。

背景技术

多孔材料在功能材料领域具有重要作用，多孔材料渗透率的大小由流体属性和多孔介质的结构与性能参数决定。由于多孔介质具有高孔隙率，孔径大且不均匀和三维网状的结构特点以及独特的超疏水浸润性能，流体流经多孔材料会表现出独特的流动规律。多孔材料作为多孔流场板广泛应用于甲醇燃料电池及其研究中，如果渗透率太小，液体传质阻力将会变大，可能造成电池燃料供给不足而影响电池性能的情况。另一方面，如果渗透率过高，将不能有效起到阻碍流体传递抑制甲醇穿透的作用，同样不利于电池性能提高。由于多孔材料渗透率对于多孔材料性能具有重要影响，多孔材料应用的广泛性要求我们必须了解其渗透性能，因此，有必要研究多孔材料的渗透率从而为电池流场设计提供参考依据。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种多孔材料渗透性测试装置。

本发明的目的还在于提供基于所述的一种多孔材料渗透性测试装置测试多孔材料渗透性的方法。

本发明的目的通过如下技术方案实现。

一种多孔材料渗透性测试装置，包括液体供应模块、样品测试模块和数据采集模块；

所述液体供应模块包括储液箱、齿轮泵以及流量计；所述储液箱的出口端通过管道与齿轮泵的进口端连接，齿轮泵的出口端通过管道与流量计的进口端连接；在齿轮泵的与流量计连接的管道上设置有截止阀；

液体供应模块中，截止阀用于控制管道中液体的流动；齿轮泵为管道中液体的流动提供动力并对液体的流动规律进行调节；储液箱用于储存测试用液体并确保所储存液体足以填充满整个测试装置，以保证测量的准确性；

所述样品测试模块为装夹式测试模块，包括中间部位有通孔的两片装夹式有机玻璃片，两片装夹式有机玻璃片之间垫有硅胶垫片，并通过螺栓和螺母合模，在两片装夹式有机玻璃片的合模处安装待测多孔材料；样品测试模块中，其中的一片装夹式有机玻璃片中间部位的通孔为样品测试模块的进液端，另一片装夹式有机玻璃片中间部位的通孔为样品测试模块的出液端；通过带螺纹的紧固件将两片装夹式有机玻璃片中间部位的通孔分别与进液端管道以及出液端管道进行密封连接，两片装夹式有机玻璃片中间部位的通孔均攻有与紧固件的螺纹旋和的内螺纹，且旋和处均使用密封硅胶密封；

所述流量计的出口端通过进液端管道与样品测试模块的进液端连接；

流量计用于测量进入样品测试模块进液端的液体流量；模块连接管道与流量计的出口端和样品测试模块的进液端的连接均为密封连接，防止液体渗出，确保结果的准确性；

所述数据采集模块包括压差变送器、数据采集仪和计算机；所述压差变送器的测试点安装在样品测试模块的进液端管道和出液端管道上，用于获取样品测试模块的进液端和出液端的压力差；所述数据采集仪连接压差变送器和计算机，用于将压差变送器采集到的压力差以数值的形式传送到计算机中进行后续处理。

进一步地，两片装夹式有机玻璃片中间部位的通孔的截面形状为矩形或圆形。

进一步地，所述样品测试模块的出液端管道通过回流管道与储水箱连通。

进一步地，所述计算机内安装有计算渗透率的软件，能够快速将经数据采集仪传输过来的数值信息进行分析计算，再结合包括管道内壁直径在内的已有信息，获得多孔材料的渗透率。