Применение ЯМР-томографии для исследования пропитки коллоидных кристаллов полиметилметакрилата в процессе получения инверсных опалов

Abstract

NMR Imaging results of polymethylmethacrylate colloidal crystals infiltration are presented. For infiltration study the colloidal silica and fluids with different relation of surface tension and viscosity were utilized. Wetting front has a trend to be steady while propagated into bulk sample as revealed by means of NMR Imaging. As regards of powder sample, the wetting front instability was observed. Both the wetting front dynamic and structural properties of samples namely porous media permeability, fractal dimension of porous space and tortuosity were successfully measured. NMR Imaging techniques was demonstrated to be suitable for noninvasive study of infiltration processes occurred in the course of inverse opals preparation.

В работе представлены результаты ЯМР томографического исследования пропитки коллоидных кристаллов полиметилметакрилата золем SiO2 и жидкостями с различными значениями поверхностного натяжения и динамической вязкости. С помощью данного метода выявлен устойчивый характер фронта пропитывания в крупнокристаллических образцах, измерена его динамика и рассчитана из экспериментальных данных проницаемость пористой среды. Обнаружена неустойчивость фронта при пропитывании порошкообразных образцов, рассчитана фрактальная размерность и извилистость порового пространства. Продемонстрирован высокий потенциал метода для неразрушающего контроля процессов пропитки ПММА при получении инверсных опалов.