核孔膜表面重孔分布的研究

摘要

核孔膜的孔隙率和重孔率是表征其过滤性能的重要参数。通过计算机模拟可计算不同孔隙率下核孔膜表面的单孔、双重孔、多重孔出现概率的分布，以及重孔面积的概率分布情况。基于蒙特卡罗方法开发了核孔膜表面重孔分布分析程序，将模拟计算结果与理论推导结果、核孔膜样本扫描电子显微镜观测结果进行比对，验证了模拟分析程序的可靠性。研究表明：重孔率和孔隙率这两个产品参数满足一定的函数关系，且呈正相关关系，在生产中不能独立控制。随孔隙率的增加，核孔膜表面单孔出现的概率单调递减，而多重孔出现的概率不断增加。当孔隙率为10%时，孔重叠率接近35%；而当孔隙率增加到30%时，孔重叠率达到80%。该模拟分析程序可分析计算孔隙率、连孔率等关键产品参数，可作为核孔膜生产中优化工艺参数的辅助工具。