Análisis de porosidad y porosimetría en laboratorio

Caracterización de materiales Resolución de problemas Apoyo a I+D
+140 colaboradores
+140 colaboradores a su escucha
5200 m² de laboratorio
5200 m² de laboratorio + 99 % de las prestaciones se realizan internamente
+2200 clientes
+2200 clientes en Francia y en el extranjero

Su necesidad: caracterizar la porosidad interna y accesible en superficie de sus materiales (tamaño, distribución y conectividad de los poros)

La porosidad de un material influye directamente en sus propiedades mecánicas, térmicas, funcionales y de durabilidad. El laboratorio FILAB propone el análisis de la porosidad para caracterizar con precisión la estructura porosa de sus materiales, desde la superficie hasta el núcleo, con el fin de objetivar diferencias de rendimiento, defectos de fabricación o variaciones de formulación.

Objetivos del análisis de porosidad

evaluar la porosidad real de un material
optimizar el rendimiento (mecánico, fluidico, térmico)
controlar la calidad y garantizar la conformidad con las especificaciones

Nuestras soluciones: realizar un análisis de porosidad para caracterizar y optimizar sus materiales

Recurrir a FILAB, laboratorio de porosimetría

Desde hace más de 30 años, nuestro laboratorio cuenta con la experiencia y los medios analíticos necesarios para responder a las necesidades específicas en análisis de porosidad.

Acompañamos a las industrias en la caracterización precisa de la estructura interna y superficial de sus materiales, proponiendo análisis fiables, personalizados y adaptados a cada problemática.

Las técnicas analíticas utilizadas en el laboratorio FILAB permiten acceder a información cuantitativa y estructural indispensable para la optimización de formulaciones, el control de calidad o la investigación de defectos del material.

Nuestros análisis de porosidad en detalle

Servicios

Análisis de porosidad

Un análisis de porosidad permite convertir una propiedad a menudo invisible en un parámetro controlable, y así asegurar, mejorar e innovar en los procesos industriales
Control de calidad / conformidad

Detectar defectos internos, variaciones de densidad o zonas porosas imprevistas que puedan comprometer el rendimiento o provocar fallos.

Optimización de procesos

Ajustar los parámetros de sinterización, compactación, cocción o recubrimiento en función del nivel de porosidad medido.

Comparación de formulaciones / materiales

Comparar el rendimiento de materiales alternativos o de lotes en términos de porosidad (y, por tanto, de transporte de fluidos, permeabilidad, capilaridad…)

Prever el comportamiento funcional

Calcular la permeabilidad, la conductividad térmica, la resistencia mecánica, la difusión de fluidos (líquido/gas), etc., basándose en mediciones de porosidad, especialmente en el marco del análisis de catalizador, donde la accesibilidad de los sitios activos y la difusión de los reactivos condicionan el rendimiento del material.

Problemas de fallo

Identificar zonas porosas responsables de fisuración, corrosión interna, infiltración o pérdida de integridad.

Nuestros medios técnicos para la medición de porosidad

Porosimetría de mercurio

(porosimetría Hg)

Método BET

(adsorción de gases, típicamente N₂ modelo BJH°

Técnicas adaptadas a cada necesidad

Técnicas

Análisis de porosidad

La elección de la técnica para su análisis de porosidad depende de varios criterios, que evaluamos con usted:
Rango de tamaño de poro a medir
  • Si tiene poros muy pequeños (microporos < 2 nm, mesoporos hasta ~50 nm)
  • Si sus poros son más grandes, del orden del nanómetro al micrómetro e incluso más allá
  • Para poros muy pequeños y/o porosidad cerrada
Tipo de porosidad (abierta vs. cerrada)
  • La porosimetría de mercurio solo penetra en los poros abiertos.
  • La técnica BET mide la adsorción en poros accesibles para la molécula de gas.
Objetivos de las mediciones de porosidad
  • Para obtener una distribución del diámetro de poros (tamaño, volumen)
  • Para conocer la densidad real / porosidad total
  • Para realizar un control de calidad rápido
  • Para modelizar el comportamiento de los fluidos

A menudo, para una caracterización completa, recomendamos un enfoque combinado : por ejemplo, BET, porosimetría Hg y picnómetro según los rangos de interés.

Complementariedad con otras técnicas de análisis de la porosidad

Técnicas

Análisis de porosidad

El análisis de la porosidad constituye una etapa de caracterización de la estructura interna de los materiales. Con el fin de enriquecer la interpretación de los resultados y establecer correlaciones precisas entre estructuras y propiedades, suele complementarse con otros análisis de caracterización de materiales. Para una caracterización completa de la estructura porosa, la porosimetría de mercurio puede asociarse con otros medios analíticos:

adsorción de gases (BET, BJH) para microporos y mesoporos

microscopía electrónica para la visualización morfológica

análisis térmicos para correlacionar porosidad y estabilidad

La tomografía por rayos X, que ofrece una visualización tridimensional no destructiva de la red porosa y de su conectividad

La medición de superficie específica, para relacionar la porosidad con la reactividad o con los fenómenos de interacción con el entorno

Los análisis fisicoquímicos, que permiten correlacionar la estructura porosa con la composición y las propiedades intrínsecas del material.

Materiales afectados e industrias

Nuestros servicios de análisis de porosidad están dirigidos a numerosos tipos de materiales en la industria:

Las normas aplicables en materia de porosidad

estudio de caso

Casos de aplicaciones analíticas en porosimetría

Problema: variabilidad del rendimiento entre lotes de materiales

Resolución: el análisis de porosidad pone de relieve diferencias en la distribución de poros relacionadas con las condiciones de fabricación, lo que explica las variaciones funcionales observadas.

Problema: fragilidad o permeabilidad excesiva de un material

Resolución: la porosimetría identifica una red porosa demasiado abierta o una conectividad elevada responsable de la pérdida de rendimiento.

Nuestras preguntas frecuentes

¿Qué es la porosidad de un material?

La porosidad corresponde a la fracción volumétrica de vacíos presentes en un material, lo que influye en sus propiedades mecánicas y funcionales.

¿Qué materiales pueden analizarse mediante porosimetría?

Los materiales sólidos que presentan una red porosa accesible, en forma masiva o estructurada.

¿Qué es un análisis de porosidad?

El análisis de porosidad tiene como objetivo medir:

  • el volumen poroso total,

  • la distribución de tamaños de poros,

  • la porosidad accesible desde la superficie,

  • la conectividad de la red porosa.

La porosimetría de mercurio está especialmente adaptada al estudio de mesoporos y macroporos, en materiales sólidos, sinterizados o estructurados.

¿Por qué analizar la porosidad de sus materiales en laboratorio?

El análisis de porosidad permite:

  • evaluar la porosidad real de un material
  • optimizar el rendimiento (mecánico, fluidico, térmico)
  •  
  • comprender variaciones de propiedades mecánicas,

  • correlacionar una estructura porosa con prestaciones funcionales,

  • comparar lotes o formulaciones,

  • calificar un proceso de fabricación o de transformación.

  • controlar la calidad y garantizar la conformidad con las especificaciones

 

¿La porosimetría destruye la muestra?

Sí, el análisis es destructivo debido a las presiones aplicadas y a la intrusión del mercurio.

¿Qué es el análisis de la porosidad de un material?

El análisis de la porosidad permite caracterizar la estructura porosa de un material determinando el volumen de poros, su tamaño, su distribución y su conectividad. Estos parámetros influyen directamente en propiedades funcionales como la permeabilidad, la resistencia mecánica, la adsorción o la difusión.

¿Por qué utilizar la porosimetría de mercurio para un análisis de porosidad?

La porosimetría de mercurio es una técnica de referencia para medir una amplia gama de diámetros de poros. Permite obtener una distribución precisa de los tamaños de poro, el volumen poroso total y datos sobre la estructura de la red porosa, difícilmente accesibles mediante otros métodos.

¿Puede el análisis de porosidad explicar problemas de rendimiento de los materiales?

Sí. Una porosidad mal controlada puede ser la causa de pérdidas de resistencia mecánica, problemas de difusión, variaciones de comportamiento de un lote a otro o defectos funcionales. El análisis de porosidad permite identificar estas causas estructurales.

¿Qué materiales pueden analizarse mediante porosimetría de mercurio?

La porosimetría de mercurio se utiliza para el análisis de la porosidad de numerosos materiales, como polímeros porosos, cerámicas, polvos, sólidos sinterizados, compuestos porosos o soportes funcionales. El protocolo se adapta en función de la naturaleza y la fragilidad del material.

¿Se puede combinar el análisis de porosidad con otras técnicas?

Sí, el análisis de porosidad mediante porosimetría de mercurio puede complementarse con técnicas como la adsorción de gases (BET), la microscopía electrónica u otros métodos de caracterización fisicoquímica para obtener una visión completa de la estructura del material.

¿Cómo obtener un presupuesto para el análisis de porosidad mediante porosimetría?

Para obtener un presupuesto para el análisis de porosidad mediante porosimetría, basta con completar el formulario web para que nuestros equipos se pongan en contacto con usted. 

¿Cuánto tiempo se tarda en obtener un presupuesto para un análisis de porosidad?

El presupuesto para el análisis de porosidad por porosimetría se envía en un plazo de 24 a 48 horas tras la recepción de los elementos a través del formulario.

Les + Filab
Un equipo altamente cualificado
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Una gran rapidez de respuesta y de gestión de las solicitudes
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Un laboratorio acreditado COFRAC ISO 17025
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(Alcances disponibles en www.cofrac.com - N.º de acreditación: 1-1793)
Un parque analítico completo de 5 200 m²
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Un acompañamiento a medida
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Posible videodebrief con el experto
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Thomas GAUTIER Responsable del Departamento de Materiales
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