D3 Porosimetrie und Dichte

Thema

Die experimentelle Bestimmung der Dichte und Porosität einer Keramik – der Zweck dieses Modells – beginnt mit dem Archimedischen Prinzip. Da bei dieser Methode das Werkstück sowohl an der Luft als auch in einer Flüssigkeit gewogen wird, liefert dieselbe Messung sowohl die scheinbare Dichte des Werkstücks als auch seine offene Porosität, d. h. den Anteil der Poren, die miteinander und mit der Oberfläche des Werkstücks verbunden sind.

Innerhalb dieser mittels des Archimedischen Prinzips gemessenen offenen Porosität bestimmt die Washburn-Gleichung – angewendet mithilfe der Quecksilberporosimetrie, bei der Quecksilber unter Druck in die Poren gepresst wird – ein Detail, das das Archimedische Prinzip allein nicht liefert: die Porengrößenverteilung. Je höher der Druck ist, der erforderlich ist, damit Quecksilber in eine Pore eindringt, desto kleiner ist diese Pore. Durch Messung des Drucks, bei dem Quecksilber in jeden Anteil des Porenvolumens eindringt, lässt sich bestimmen, welcher Anteil dieser offenen Porosität großen und welcher kleinen Poren entspricht.

Die mit diesem Modell gemessenen und ermittelten Werte für scheinbare Dichte, offene Porosität und Porengrößenverteilung beschränken sich daher nicht darauf. Die Tatsache, dass dieses Modell diese drei Datenpunkte misst, bedeutet, dass sie genau als Eingangsdaten für ein anderes Modell desselben Datensatzes dienen, welches die Porosität und relative Dichte einer Keramik beschreibt.

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