吸液芯孔隙率测试方法

孔隙率是描述多孔介质材料内部孔隙大小的参数，其值为材料内部有效孔隙的体积与总体积的比值。通常吸液芯孔隙率 ε 主要测量方法有两种：密度计算法和渗透测量法。

一、密度计算法：

利用数显千分尺测量得起始试片尺寸，并计算获得的表面积 S(cm 2 )；将起始试片置于电子天平(精度 0.0001g)上，量测并记录其重量 M 1 (g)。将电沉积多孔铜结构的吸液芯壳板放入 120 ℃的烘箱中烘干水分，而后将试片置电子天平上，量测并记录其重量 M 2 (g)。利用金相显微镜观察吸液芯的厚度 D 1 (um)，如图 1所示。

图 1 金相显微镜下的吸液芯

Figure 1 Liquid wick under a metallographic microscope

金相显微镜观察吸液芯厚度：

金相试样的镶嵌：利用热塑性塑料(聚氯乙烯)作为填料，将裁剪好的试样与填料一起放入镶嵌机上进行加压加热凝固硬化得到金相试样；粗磨：将金相试样放在抛光机上用粗砂纸进行形状修整；细磨：将粗砂纸换成细砂纸进一步细磨；抛光：将抛光织物固定在抛光盘上，将适量的抛光膏涂覆在金相上加水进行抛光；观察：将制好的金相试样放置在金相显微镜下进行观察侧面，测量吸液芯厚度。

孔隙率ε的计算如公式：

ρm为铜粉密度(8.9g/cm 3 )；

二、渗透测量法 ：

利用光标卡尺量得多孔结构试片的面积 S(cm 2 )，将试片放入 120℃的烘箱中烘干水分，而后将试片称重(天平精度 0.001g)，记录其重量 G 1 (g)。将试片置于蒸馏水中浸泡 1 h，取出后秤其浸泡蒸馏水后的多孔结构试片重量 G 2 (g)。利用金相显微镜测量制成的试片吸液芯的厚度 D 1 (um)。

孔隙率ε的计算如公式：

ρ L 为蒸馏水密度(1.0g/cm 3 )；

测量的原理，就是计算在试片这么大的体积内，能够吸收多少水分。用吸收的水分的质量除以试片总重量（全部是水的情况下），得到空隙的比例。

举例说明：试片长100mm，宽50mm，厚0.5mm，计算其孔隙率。
1>试片烘干水分，称重G1=15g；
2>将试片放置在超纯水中浸泡1小时，取出后倾斜倒掉多余的水分，然后称重G2=17g；

3>计算孔隙率ε = (17g-15g)/(100mm*50mm*0.5mm*0.001g/mm3)=80%

实际应用中，这两种方法都有一定的误差，相对而言，密度计算法测得吸液芯的孔隙率的误差会更大，主要是因为密度计算法时吸液芯毛细结构中“死孔”(不吸水的孔)也纳入有效孔隙计算中，而渗透测量法是通过测量吸液芯饱和吸水量来间接测得孔隙体积，可以有效避免这种情况，这样测试结果相对准确些。