什么是孔隙率？

孔隙率一般是指多孔材料的总孔体积占其包裹体积（总孔体积+骨架体积）的占比，若考察的对象是颗粒的集合（如粉体、大颗粒堆积体等），则孔隙率还包含颗粒与颗粒间的空隙体积。孔隙率的测定在多个行业中都有规定和要求，比如在锂电行业，极片的孔隙率就是一个重要测定指标。

孔隙率测定方法

Micromeritics 提供了多种测定孔隙率的方法，以应对不同的测试场景。

（1） 真密度结合包裹密度 

适合体积较大的颗粒（如直径 >500 um）或块状材料等。利用 Micromeritics AccuPyc 1350 气体比重瓶法真密度仪准确测定材料骨架密度，并利用 GeoPyc 1365 全自动包裹密度分析仪以及专利的包裹颗粒 Dryflo 测定材料包裹密度。利用骨架和包裹体积就可计算材料得到孔隙率。若结合 GeoPyc 1365 全自动包裹密度分析仪给出的振实密度，则可计算含空隙体积的孔隙率。

图1. AccuPyc 1350 和 GeoPyc 1365

（2） 压汞法/物理吸附与真密度结合 

利用 Micromeritics AutoPore V 高性能全自动压汞仪可以得到材料 3nm 至 1100um 的总孔体积或者颗粒间微米级至接近毫米级的空隙体积。利用物理吸附仪可以得到微孔至 500nm 的大孔总孔体积。结合 AccuPyc 1350 气体比重瓶法真密度仪测试得到的骨架密度，即可计算材料包含空隙率或不包含空隙率的孔隙率。

图2. 利用压汞法计算总孔体积

（3） 压汞法 

对于体积较小的颗粒、块状或薄膜样品，可利用压汞法取代  GeoPyc 1365 全自动包裹密度分析仪去填充材料颗粒间空隙，包裹材料颗粒。AutoPore V 高性能全自动压汞仪可以给出材料包裹密度和骨架密度（可测骨架密度材料范围少于 AccuPyc 1350），从而计算材料的包含空隙率或不包含空隙率的孔隙率。使用压汞法计算颗粒间空隙体积需要对材料颗粒间间隙的分布具有一定的了解，若缺少相关分布的了解，建议使用压汞法结合真密度仪进行材料孔隙率测定。

图3. 压汞法计算孔隙率

结论

针对不同尺寸、不同孔径分布、不同表面物理性质的材料，Micromeritics 给出了多种测量孔隙率的方法，其中一些方法也可进一步区分孔隙率和空隙率。此外，利用 AccuPyc 1350 气体比重瓶法真密度仪也可用以测量泡沫材料的闭孔率。