في العديد من المجالات ، مثل علم المواد ، الهندسة الجيولوجية ، واستخراج النفط ، والطب الحيوي ، خصائص المواد لا تعتمد فقط على التركيب الكيميائي ، ولكن أيضا على البنية الداخلية . المسامية - نسبة حجم المسام في المواد إلى إجمالي حجم - هو بالضبط المعلمة الأساسية لوصف هذا النوع من المجهرية . مثل مفتاح ، فإنه يفتح العديد من الأسرار حول المواد مثل القوة ، النفاذية ، والامتزاز ، والعزل الحراري . المسامية التحليل هو زوج من " منظور " العيون التي تعرف العالم الداخلي من المواد .
المسام ليست دائما معيبة من المواد ، وفي كثير من الحالات ، بل هو المفتاح لتحقيق وظيفة معينة من المواد . في جيولوجيا البترول ، المسامية من الصخور مباشرة يحدد قدرة تخزين النفط ، وهو مؤشر رئيسي لتقييم وفرة من الخزانات . في مجال المواد الحفازة ، مساحة كبيرة من المواد التي يسهل اختراقها ( المقدمة من المسام ) هو المكان الذي تفاعل حفزي تتم بكفاءة . في بناء مواد العزل الحراري ، أغلقت شبكة المسام هو المفتاح لمنع توصيل الحرارة وتحقيق العزل الحراري . ومع ذلك ، في المواد الطبية الحيوية ( مثل العظام الاصطناعية ) ، المسام هيكل مناسب يساعد على نمو الخلايا و تجديد الأنسجة . ولذلك ، دقة قياس المسامية ، فهم توزيع حجم المسام ، مورفولوجيا و الاتصال مهم جدا في تصميم وإعداد وتطبيق المواد .
تحليل المساميةوقد وضعت مجموعة متنوعة من التكنولوجيات الناضجة لتلبية احتياجات مختلف المواد والمقاييس .
الغاز الامتزاز ( الرهان ) : هذا هو معيار الذهب لقياس micropores و mesoporous ( قطرها أقل من 50 نانومتر ) . في درجة حرارة منخفضة ( عادة درجة حرارة النيتروجين السائل ) جزيئات الغاز ( مثل النيتروجين ) على سطح المواد في طبقة واحدة أو أكثر من طبقات الامتزاز ، وفقا للعلاقة بين كمية الامتزاز و الضغط ، يمكننا حساب المساحة المحددة و توزيع حجم المسام من المواد . هذا الأسلوب مهم جدا في توصيف المواد المسامية مثل الكربون المنشط ، المنخل الجزيئي ، الخ .
الزئبق : يستخدم هذا الأسلوب خاصية الزئبق لا ترطيب معظم الأسطح الصلبة ، يضغط الزئبق في مسام المواد تحت ضغط خارجي . توزيع حجم المسام يمكن حسابها على أساس العلاقة بين حجم الزئبق و الضغط ( معادلة واشبورن ) ، الذي هو مناسبة خاصة لقياس macroporous ( قطرها أكثر من 50 نانومتر ) و مجموع المسامية . ولكن نظراً لاستخدامه للزئبق السام ، ينبغي توخي الحذر الشديد .
طريقة توسيع الغاز ( الهليوم مِثقَلة الأسلوب ) : حجم الإطار من المواد يمكن الحصول عليها بدقة من خلال قياس حجم العينة من خلال الاستفادة من الحد الأدنى من جزيء الهليوم ، والتي يمكن أن تخترق ما يقرب من جميع المسام متصلة ، ثم مجموع المسامية ، بما في ذلك فتح وإغلاق المسام ، يمكن حسابها . هذا الأسلوب هو دقة عالية ، ويستخدم على نطاق واسع في قياس المسامية من الصخور والسيراميك والمعادن وغيرها من المواد الكثيفة .
المجهر الإلكتروني ( SEM ) ، ركزت شعاع ايون ( فيبوناتشي ) أو ميكرون / نانومتر CT المسح الضوئي التكنولوجيا يمكن استخدامها لمراقبة مباشرة من 2D أو 3D مورفولوجيا المسام ، مباشرة تحليل حجم المسام ، الشكل والتوزيع المكاني . هذا الأسلوب يوفر المعلومات البصرية من المسام هيكل ، هو تكملة قوية إلى غيرها من أساليب القياس .
تطبيق تحليل المسامية يمر من خلال كامل عملية تطوير المواد والهندسة الممارسة . في صناعة النفط ، هو أساس حساب الاحتياطي وتصميم خطة الاستغلال . في مجال الطاقة الجديدة ، هو المفتاح لتحسين المواد الكهربائي البطارية وتحسين كفاءة تخزين الطاقة . في مجال حماية البيئة ، هو أساس تقييم أداء الممتزات وتصميم كفاءة عالية لمعالجة المياه المواد . في التصنيع المتقدم ، فإنه يوجه إعداد خفيفة الوزن وعالية القوة مسامية المعادن والسيراميك . من خلال تحليل المسامية ، يمكن للباحثين " انظر " و تحديد الهيكل الداخلي من المواد ، وبالتالي ضبط المعلمات العملية لتحقيق دقة السيطرة على خصائص المواد .