CN107063942A - 一种元素分布测试方法及材料渗透系数的测定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的用于元素渗透系数测定的元素分布测试方法，包括：提供预测样品，确定待测位置距所述预测样品元素渗透初始端的距离；采用电子能谱技术对所述待测位置进行SEM‑EDXA测试，得到所述待测位置处元素的浓度；所述SEM‑EDXA测试的参数为：放大倍数为1000倍，成像区分辨率为1024×800，能谱采集分辨率为128×100，扫描帧数为64帧。本发明提供的方法，对渗透深度和元素浓度的要求很低，可以在小于3mm的深度范围内完成元素分布测定，得到渗透性系数；测试精度高，即使测试样品抵抗渗透性能优异或者元素渗透周期较短，渗透元素浓度较低的样品同样具有良好的测试结果，并且无需以大量样品的测试结果为基准。
Description
技术领域
本发明涉及材料渗透性表征技术领域，特别涉及一种元素分布测试方法及材料渗透系数的测定方法。
背景技术
在材料耐久性领域，材料的渗透性(permeation property)是影响材料组成构件使用寿命的重要参数。在材料的实际使用过程中，对其最重要的渗透性，包括了不同气体、离子、液体在其中的传输性能。材料的渗透性(或传输性能)是一系列的指标，用于表征材料(如混凝土)的密实程度以及其他物质在其中运动速度，常见的有材料中元素扩散系数，与材料的孔结构、化学组成多个参数有重要相关性。
元素扩散系数的测定方法有很多，以Cl离子在混凝土材料中的渗透性指标为例，常用的方法有(1)取待测试试样中特定位置处的样品，进行粉磨后通过滴定方法确定离子含量，再将结果进行拟合得到混凝土中Cl离子扩散系数；(2)采用喷洒AgNO3溶液测试离子侵入深度，并对结果进行拟合得到Cl离子扩散系数。
但是两种方法均需要样品中被测试离子的渗透深度和渗透浓度达到一定值，才能确保测试的顺利实施以及测试结果的准确性。而扩散是个相对缓慢的过程，得到足够的渗透浓度或明显的侵入深度需要较长的时间。为了缩短渗透时间，往往需要加速扩散，例如电子迁移加速或高浓度加速扩散，但是加速测试的结果与真实结果之间存在迁移机理方面的不同，存在很大的偏差。
发明内容
本发明的目的在于提供用于材料渗透系数测定的元素分布测试方法及材料渗透系数的测定方法，本发明提供的元素分布测试方法，对渗透深度和渗透浓度要求很低，在低于3mm的测试深度内即可完成元素分布的测定，无需引入外界加速因素，确保测试结果反映真实的元素渗透情形。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种用于材料渗透系数测定的元素分布测试方法，包括：
提供预测样品，确定待测位置距所述预测样品元素渗透初始端的直线距离；
采用电子能谱技术对所述待测位置进行SEM-EDXA的浓度扫描测试，得到所述待测位置处元素的浓度；
所述SEM-EDXA浓度扫描测试的参数为：放大倍数为1000倍，成像区分辨率为1024×800，能谱采集分辨率为128×100，扫描帧数为64帧。
优选的，所述待测位置处元素的浓度以与所述待测位置距所述预测样品元素渗透初始端相同距离处的元素浓度的平均数计。
优选的，确定待测位置距所述预测样品元素渗透初始端的直线距离前，采用电子能谱技术对所述预测样品进行SEM-EDXA的图像测试，得到元素分布亮点图；所述SEM-EDXA的图像测试的参数与所述SEM-EDXA浓度扫描测试的参数一致；
以所述得到的元素分布亮点图不同位置处亮度的高低直观表征所述预测样品不同位置处的元素浓度高低。
优选的，所述SEM-EDXA的浓度扫描测试的环境为高真空，所述高真空的真空度不高于1000Pa。
优选的，对所述预测样品进行预处理，所述预处理包括：将所述预测样品首次打磨后干燥，将所述干燥后的样品进行再次打磨。
优选的，所述首次打磨和再次打磨的打磨方向垂直于元素渗透方向。
优选的，所述干燥的时间为20～30h，所述干燥的温度为40～60℃，所述干燥为真空干燥，所述干燥的真空度不高于1000Pa。
优选的，所述元素包括Cl、Mg、S、K、Na或Ca。
本发明还提供了一种材料渗透系数的测定方法，包括以下步骤：
采用上述技术方案所述的元素分布测试方法处理预测样品，得到预测样品的元素分布结果；
将所述元素分布结果代入式I所示公式，得到材料渗透系数；
式Ⅰ中D为所述材料渗透系数；
所述C为测试位置处的元素浓度值；
所述t为元素分布测试过程中预测样品的元素渗透时间；
所述x为所述元素分布结果对应的测试位置距离预测样品元素渗透初始端的距离。
优选的，代入式I所示公式中元素浓度值的个数为6～10。
本发明提供的用于元素渗透系数测定的元素分布测试方法，包括：提供预测样品，确定待测位置距所述预测样品元素渗透初始端的直线距离；采用电子能谱技术对所述待测位置进行SEM-EDXA测试，得到所述待测位置处元素的浓度；所述SEM-EDXA测试的参数为：放大倍数为1000倍，成像区分辨率为1024×800，能谱采集分辨率为128×100，扫描帧数为64帧。本发明提供的方法，对渗透深度和渗透浓度要求低，无需对元素渗透过程进行加速，保持自然渗透状态，避免外界强加因素的干扰，确保真实性，并且可以在小于3mm的深度范围内仍可完成元素分布的测定；测试精度高，即使测试样品抵抗渗透性能优异或者元素渗透周期较短，渗透元素浓度较低的样品同样具有良好的测试结果，并且无需以大量样品的测试结果为基准。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为实施例1得到的Cl元素分布亮点图；
图2为实施例1得到的Cl元素浓度与深度的关系曲线图；
图3为实施例2得到的Ca浓度与深度的关系曲线图；
图4为实施例3、4和5得到的K、S和Na浓度与深度的关系曲线图；
图5为对比例1得到的Cl元素浓度与深度的关系曲线图；
图6为对比例2中样品在加速测试仪器的安装示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种用于元素渗透系数测定的元素分布测试方法，包括：提供预测样品，确定待测位置距所述预测样品元素渗透初始端的直线距离；采用电子能谱技术对所述待测位置进行SEM-EDXA测试，得到所述待测位置处元素的浓度；所述SEM-EDXA测试的参数为：放大倍数为1000倍，成像区分辨率为1024×800，能谱采集分辨率为128×100，扫描帧数为64帧。
本发明提供的方法，对渗透深度和渗透浓度要求低，在低于3mm的深度范围内仍可完成元素分布的测定，无需引入外界加速因素，确保测试结果反映真实的元素渗透情形；测试精度高，即使测试样品抵抗渗透性能优异或者元素渗透周期较短，渗透元素浓度较低的样品同样具有良好的测试结果，并且无需以大量样品的测试结果为基准；简言之，本发明提供的方法测过程试需要的样品无特定质量要求，样品数量可以非常少，且测试过程无损耗。
本发明提供的元素分布测试方法，提供预测样品，确定待测位置距所述预测样品元素渗透初始端的直线距离。在本发明中，提供所述预测样品后优选对所述预测样品进行预处理，所述预处理优选包括：将所述预测样品首次打磨后干燥，将所述干燥后的样品进行再次打磨。在本发明中，所述测试样品为完整固体即可，无损耗，无需粉磨，操作简单。
在本发明中，所述首次打磨的打磨方向优选为垂直于元素渗透方向；本发明对所述首次打磨的具体方式没有特殊要求，以裸眼观察可以基本确定为平整、触摸无明显粗糙感即可，进而能满足SEM-EDXA测试中，所需要的样品表面相对平整，避免随机的断口层面，影响测试的准确度；在本发明的实施例中，所述首次打磨后的粗糙度Ra优选为1.0～2.0μm，进一步优选为1.5～1.8μm。
本发明优选对所述首次打磨后的样品进行干燥；在本发明中，所述干燥的温度优选为40～60℃，进一步优选为45～55℃，更优选为50℃；所述干燥的时间优选为20～30h，进一步优选为22～28h，更优选为24h；所述干燥的真空度优选不高于1000Pa，进一步优选为500～800Pa；在本发明中，所述干燥优选在真空干燥箱中进行。在本发明中，所述干燥条件有助于提高后续元素测定准确度。
本发明优选再次打磨所述干燥后的样品；在本发明中，所述再次打磨的再次打磨方向优选为垂直于元素渗透方向。在本发明中，所述再次打磨的目的是为了将干燥过程中，由于水分蒸发带至样品表面的部分的材料内部的物质除掉。本发明对所述再次打磨的具体方式没有特殊要求，以能去除样品表面由于干燥被水分蒸发到表面的物质即可；在本发明的实施例中，所述再次打磨具体采用抛光打磨的方式。在本发明中，所述再次打磨得到的预测样品优选为直径为10mm且厚度为10mm的样品，克服传统元素分布测试方法中测试样品必须以较大尺寸保证测试的进行，并且本发明需要的样品无特定质量要求。
完成所述预测样品的预处理后，本发明优选采用电子能谱技术对所述预测样品进行SEM-EDXA的图像测试，得到元素分布亮点图，以所述得到的元素分布亮点图不同位置处亮度的高低直观表征所述预测样品不同位置处的元素浓度高低。在本发明中，所述SEM-EDXA的图像测试的参数优选与后续进行的SEM-EDXA浓度扫描测试的参数一致；所述参数优选为：放大倍数为1000倍，成像区分辨率为1024×800，能谱采集分辨率为128×100，扫描帧数为64帧；在本发明中，所述浓度扫描测试的环境优选为高真空；在本发明中，所述高真空的真空度优选不高于1000Pa，进一步优选不高于800Pa，更优选为200～50Pa。在本发明中，所述元素分布亮点图不同位置处亮度的高低优选通过肉眼直接感官区分。本发明以所述预测样品不同位置处的元素浓度高低的直观表征实现对所述预测样品的元素分布的定性分析。
得到所述预测样品的元素分布的直观表征后，本发明对待测位置距所述预测样品元素渗透初始端的距离进行确定。本发明对所述距离确定方式没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的两点之间距离的测定方式即可。
完成所述距离的测定后，本发明采用电子能谱技术对所述待测位置进行SEM-EDXA浓度扫描测试，得到所述待测位置处元素的浓度。在进行所述SEM-EDXA浓度扫描测试前，本发明优选明确需测定的元素的种类，在本发明中，所述元素的种类优选包括Cl、Mg、S、K、Na或Ca。任何一种元素渗透过程中，并不是单独存在的，伴随着其他元素的迁移，并且不同元素的运动会相互影响，本发明可以分别得到多种元素的分布结果，进而为多种元素在材料内部的运动过程的研究提供基础。在本发明中，测试Cl的同时，除氢和氧外的任意一种元素分布可以一并得到，从而可以得知多种离子在整个过程的运动状况，解决了现有技术中仅能得到单一离子是渗透性指标的弊端。
确定所述需测定的元素种类后，本发明优选调整所述SEM-EDXA浓度扫描测试的模式为相应元素测定的模式。在本发明中，所述SEM-EDXA浓度扫描测试的环境优选为高真空；在本发明中，所述高真空的真空度优选不高于1000Pa，进一步优选为不高于800Pa，更优选为300～500Pa。在本发明中，所述SEM-EDXA浓度扫描测试优选采用线扫描、面扫描或点扫描。
在本发明中，所述SEM-EDXA浓度扫描测试的参数为：放大倍数为1000倍，成像区分辨率为1024×800，能谱采集分辨率为128×100，扫描帧数为64帧。本发明，在所述参数条件下，元素分布测试迅速，3分钟之内即可得到观察区域中的元素分布结果。
在本发明中，所述待测位置处元素的浓度即为元素分布。在本发明中，所述待测位置处元素的浓度优选以与所述待测位置距所述预测样品元素渗透初始端相同距离的元素浓度的平均数计，提高元素分布的准确性。在本发明中，与待测位置距所述预测样品渗透初始端相同距离的位置确定方式优选为：过所述待测位置作所述预测样品元素初始端面的平行线，所述预测样品位于所述平行线重合的位置即为与待测位置距所述预测原配元素渗透初始端相同距离的位置；本发明对所述位置的具体选取没有特殊要求，本发明的实施例在所述样品位于所述平行线重合的位置出随机选取即可。本发明用于所述元素浓度平均数计算的位置的个数优选为10～30个，进一步优选为15～25个，更优选为20个。
本发明还提供了材料渗透系数的测定方法，包括以下步骤：
采用上述技术方案所述的元素分布测试方法处理预测样品，得到预测样品的元素分布结果；
将所述元素分布结果代入式I所示公式，得到材料渗透系数；
式Ⅰ中D为所述材料渗透系数；
所述C为测试位置处的元素浓度值；
所述t为元素分布测试过程中预测样品的元素渗透时间；
所述x为所述元素分布结果对应的测试位置距离预测样品元素渗透初始端的距离。
在本发明中，所述C的单位优选为％或kg/m3；所述t的单位优选为s、min或h；所述x的单位优选优选为m、μm、mm、cm或dm；所述D的单位由C的单位、t的单位和x的单位共同决定，优选为m2/s、cm2/s、dm2/s或mm2/s。
在本发明中，所述代入式I所示公式中元素浓度值的个数优选为6～10，进一步优选为7～9个，更优选为8个。
本发明提供的用于元素渗透系数测定的元素分布测试方法，包括：提供预测样品，确定待测位置距所述预测样品元素渗透初始端的距离；采用电子能谱技术对所述待测位置进行SEM-EDXA测试，得到所述待测位置处元素的浓度；所述待测位置处元素的浓度即为元素分布；所述SEM-EDXA测试的参数为：放大倍数为1000倍，成像区分辨率为1024×800，能谱采集分辨率为128×100，扫描帧数为64帧。本发明提供的方法，对渗透深度和渗透浓度要求低，在低于3mm的深度范围内仍可完成元素分布的测定，无需引入外界加速因素，确保测试结果反映真实的元素渗透情形；测试精度高，即使测试样品抵抗渗透性能优异或者元素渗透周期较短，渗透元素浓度较低的样品同样具有良好的测试结果，并且无需以大量样品的测试结果为基准。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的元素分布测试方法及材料渗透系数的测定方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
以杭州湾港口大桥混凝土保护层的Cl元素分布及扩散系数的测试为例，其中，本次所测试件的在港口海水中的浸泡时间为14天。
具体方法如下：
取样：通过取芯机或切割机取需要测试部分的块状样品，深度限定表层至任意深度均可。
测试前准备：待测样品沿深度方向进行打磨，40℃条件下真空干燥24小时。从真空干燥箱中取出之后，再次进行精细抛光打磨。
将抛光后的样品置于扫描电镜测试腔中，采用低真空模式，选用SEM-EDXA测试，调整为Cl元素的测试模式，限定测试参数如下：放大倍数：×1000倍；成像区分辨率：1024×800；能谱采集分辨率：128×100；扫描帧数：64帧，得到Cl-分布两点图，测试结果如图1所示，粗略的表征Cl-在不同位置的浓度区别。
以亮点图为基础，在以与元素渗透初始位置不同的距离长度处作与元素渗透初始端面平行线，将该图像位置处沿Cl的渗透方向划分为一系列区域；限定SEM-EDXA测试的测试参数如下：放大倍数：×1000倍；成像区分辨率：1024×800；能谱采集分辨率：128×100；扫描帧数：64帧，对不同距离长度处进行线扫描，得到任意多组距离混凝土表面不同深度x处的Cl-的浓度分布测试结果，结果如表1所示，Cl-分布规律如图2所示。
将22-50μm范围内的一组6至10个Cl浓度数据值及其深度位置(x，C)拟合到菲克第二定律，通过最小二乘法计算偏差的最小值，即可得到混凝土中Cl-的真实扩散系数D，D＝1.25×10-12m2/s。
表1测试样品的Cl元素分布结果
实施例2
以杭州湾港口大桥混凝土保护层的Ca元素分布的测试为例，其中，本次所测试件的浸泡时间为14天。
具体方法如下：
取样：通过取芯机或切割机取需要测试部分的块状样品，深度限定表层至任意深度均可。
测试前准备：待测样品沿深度方向进行打磨，40℃条件下真空干燥24小时。从真空干燥箱中取出之后，再次进行精细抛光打磨。
将抛光后的样品置于扫描电镜测试腔中，采用低真空模式，选用SEM-EDXA测试，在以与元素渗透初始位置不同的距离长度处作与元素渗透初始端面平行线；限定SEM-EDXA测试的测试参数如下：放大倍数：×1000倍；成像区分辨率：1024×800；能谱采集分辨率：128×100；扫描帧数：64帧，对不同距离长度处进行线扫描，得到任意多组距离混凝土表面不同深度x处的Ca的浓度分布测试结果，Ca元素分布规律如图3所示。
实施例3
以杭州湾港口大桥混凝土保护层的K元素分布的测试为例，其中，本次所测试件的浸泡时间为14天。
具体方法如下：
取样：通过取芯机或切割机取需要测试部分的块状样品，深度限定表层至任意深度均可。
测试前准备：待测样品沿深度方向进行打磨，40℃条件下真空干燥24小时。从真空干燥箱中取出之后，再次进行精细抛光打磨。
将抛光后的样品置于扫描电镜测试腔中，采用低真空模式，选用SEM-EDXA测试，在以与元素渗透初始位置不同的距离长度处作与元素渗透初始端面平行线；限定SEM-EDXA测试的测试参数如下：放大倍数：×1000倍；成像区分辨率：1024×800；能谱采集分辨率：128×100；扫描帧数：64帧，对不同距离长度处进行线扫描，得到任意多组距离混凝土表面不同深度x处的Ca的浓度分布测试结果，K元素分布规律如图4所示。
实施例4
以杭州湾港口大桥混凝土保护层的S元素分布的测试为例，其中，本次所测试件的浸泡时间为14天。
具体方法如下：
取样：通过取芯机或切割机取需要测试部分的块状样品，深度限定表层至任意深度均可。
测试前准备：待测样品沿深度方向进行打磨，40℃条件下真空干燥24小时。从真空干燥箱中取出之后，再次进行精细抛光打磨。
将抛光后的样品置于扫描电镜测试腔中，采用低真空模式，选用SEM-EDXA测试，在以与元素渗透初始位置不同的距离长度处作与元素渗透初始端面平行线；限定SEM-EDXA测试的测试参数如下：放大倍数：×1000倍；成像区分辨率：1024×800；能谱采集分辨率：128×100；扫描帧数：64帧，对不同距离长度处进行线扫描，得到任意多组距离混凝土表面不同深度x处的Ca的浓度分布测试结果，S元素分布规律如图4所示。
实施例5
以杭州湾港口大桥混凝土保护层的Na元素分布的测试为例，其中，本次所测试件的浸泡时间为14天。
具体方法如下：
取样：通过取芯机或切割机取需要测试部分的块状样品，深度限定表层至任意深度均可。
测试前准备：待测样品沿深度方向进行打磨，40℃条件下真空干燥24小时。从真空干燥箱中取出之后，再次进行精细抛光打磨。
将抛光后的样品置于扫描电镜测试腔中，采用低真空模式，选用SEM-EDXA测试，在以与元素渗透初始位置不同的距离长度处作与元素渗透初始端面平行线；限定SEM-EDXA测试的测试参数如下：放大倍数：×1000倍；成像区分辨率：1024×800；能谱采集分辨率：128×100；扫描帧数：64帧，对不同距离长度处进行线扫描，得到任意多组距离混凝土表面不同深度x处的Ca的浓度分布测试结果，Na元素分布规律如图4所示。
对比例1
采用北欧标准NT Build 443中的元素分布测试方法对样品中的Cl-元素分布及扩散系数进行测定，以杭州湾港口大桥混凝土保护层的Cl-扩散系数为例。
具体方法如下：
取样：通过取芯机或切割机取需要测试部分的块状样品，样品必须达到不低于10mm的测试深度。
样品磨粉：通过取粉机，将取到的芯样逐层磨粉，记录每层粉末的位置，其中为了保证样品的数量以及测试深度的准确性，每层样品的厚度为2-3mm。
测试：通过AgNO3滴定的方法，测试每层粉末样品的Cl浓度，元素分布测试结果如图5所示。将元素分布测试结果，代入Fick第二定律公式，得到D值。
对比例2：
北欧标准NT Build 492电子迁移加速方法测试混凝土材料中的Cl-元素分布及扩散系数。以杭州湾港口大桥混凝土保护层的Cl-扩散系数测试为例。
具体方法如下：
混凝土样品的制备：根据大桥采用的混凝土配方在实验室中制备混凝土，养护备用；
测试准备：取备用样品的圆芯，去除备用样品的表层和底层混凝土取中间段，将试件安装于NT Build 492加速测试仪器中，按照本领域技术人员所熟知的方式进行安装，安装结果如图6所示。
测试：试件两侧表面溶液中，加电压，使得Cl-在电场作用下(30V或15V或60V)，加速进入混凝土样品中，加压时间为24h。
测试Cl深度：将混凝土样品劈开，采用AgNO3溶液喷洒断面，观察并记录Cl-的侵入深度，结合能斯特普朗克公式，得出Cl-的电子迁移系数，计为Cl-扩散系数。
对比上述实施例和对比例，可知，NT Build 443的方法相比本发明所提供的技术方案相比存在如下缺点：
(1)样品测试前需要磨粉，并且需要样品逐个滴定，繁琐耗时；
(2)受测试样品厚度的要求，需要满足渗透层厚度不低于10mm的要求，以满足Fick第二定律回归法数据数量的要求，难以克服样品质量良好，元素不易渗入或者元素渗入时间短，测试结果数量少的问题；
(3)每层只能得到一个测试值，单个测试结果的偏差对元素渗透系数影响较大，导致得到的元素渗透系数准确性低。
NT Build 492电子迁移加速方法相比本发明所提供的技术方案相比存在如下缺点：
NT Build 492测试方法所处理的样品需经实验室条件的养护，无法模拟真实的复杂环境，难以确保被测试样品所处环境的完全还原；并需结合电子加速方式加速元素的渗透，便于达到测试深度的要求，但是经过电场的加速作用，使得样品中元素的自然渗透丧失了本质特性，降低元素分布结果的真实性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于材料渗透系数测定的元素分布测试方法，包括：
提供预测样品，确定待测位置距所述预测样品元素渗透初始端的直线距离；
采用电子能谱技术对所述待测位置进行SEM-EDXA的浓度扫描测试，得到所述待测位置处元素的浓度；
所述SEM-EDXA浓度扫描测试的参数为：放大倍数为1000倍，成像区分辨率为1024×800，能谱采集分辨率为128×100，扫描帧数为64帧。
2.根据权利要求1所述的元素分布测定方法，其特征在于，所述待测位置处元素的浓度以与所述待测位置距所述预测样品元素渗透初始端相同距离处的元素浓度的平均数计。
3.根据权利要求1所述的元素分布测试方法，其特征在于，确定待测位置距所述预测样品元素渗透初始端的直线距离前，采用电子能谱技术对所述预测样品进行SEM-EDXA的图像测试，得到元素分布亮点图；所述SEM-EDXA的图像测试的参数与所述SEM-EDXA浓度扫描测试的参数一致；
以所述得到的元素分布亮点图不同位置处亮度的高低直观表征所述预测样品不同位置处的元素浓度高低。
4.根据权利要求1所述的元素分布测试方法，其特征在于，所述SEM-EDXA的浓度扫描测试的环境为高真空，所述高真空的真空度为不高于1000Pa。
5.根据权利要求1或3所述的元素分布测试方法，其特征在于，对所述预测样品进行预处理，所述预处理包括：将所述预测样品首次打磨后干燥，将所述干燥后的样品进行再次打磨。
6.根据权利要求5所述的元素分布测试方法，其特征在于，所述首次打磨和再次打磨的打磨方向垂直于元素渗透方向。
7.根据权利要求5所述的元素分布测试方法，其特征在于，所述干燥的时间为20～30h，所述干燥的温度为40～60℃，所述干燥为真空干燥，所述干燥的真空度不高于1000Pa。
8.根据权利要求1所述的元素分布测试方法，其特征在于，所述元素包括Cl、Mg、S、K、Na或Ca。
9.一种材料渗透系数的测定方法，包括以下步骤：
采用权利要求1～8任一项所述的元素分布测试方法处理预测样品，得到预测样品的元素分布结果；
将所述元素分布结果代入式I所示公式，得到材料渗透系数；
<mrow>
<mfrac>
<mrow>
<mo>&part;</mo>
<mi>C</mi>
</mrow>
<mrow>
<mo>&part;</mo>
<mi>t</mi>
</mrow>
</mfrac>
<mo>=</mo>
<mi>D</mi>
<mfrac>
<mrow>
<msup>
<mo>&part;</mo>
<mn>2</mn>
</msup>
<mi>C</mi>
</mrow>
<mrow>
<mo>&part;</mo>
<msup>
<mi>x</mi>
<mn>2</mn>
</msup>
</mrow>
</mfrac>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mi>I</mi>
<mo>;</mo>
</mrow>
式Ⅰ中D为所述材料渗透系数；
所述C为测试位置处的元素浓度值；
所述t为元素分布测试过程中预测样品的元素渗透时间；
所述x为所述元素分布结果对应的测试位置距离预测样品元素渗透初始端的距离。
10.根据权利要求9所述的测定方法，其特征在于，代入式I所示公式中元素浓度值的个数为6～10。
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| CN201710388902.0A CN107063942A (zh) | 2017-05-25 | 2017-05-25 | 一种元素分布测试方法及材料渗透系数的测定方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114414453A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-29 | 北京易晟元环保工程有限公司 | 一种检测无机渗透结晶材料在混凝土表面渗透深度的方法 |
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| CN104237078A (zh) * | 2014-09-29 | 2014-12-24 | 清华大学 | 一种测量多孔粉末内分子扩散系数的方法和装置 |
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2017
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