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薄膜透氣度測試儀一共有3 種主流測試原理:壓差法(真空法)、等壓傳感器法(庫侖電量法)、葛爾萊 Gurley 固定流量計時法,底層都服從菲克擴散定律,只是驅動滲透的條件不一樣。接下來,跟著小編一起了解一下,僅供參考:
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1. 壓差法(真空法,GB/T 1038.1,通用)
原理:
試樣把測試腔隔開,分為高壓腔、低壓腔。
先把高低壓腔體一起抽真空;
高壓腔通入測試氣體(O?、N?、CO?),形成穩定壓差;
氣體在壓差梯度作用下,按溶解→擴散→脫附三步滲透穿過薄膜,進入低壓真空腔;
高精度壓力傳感器持續監測低壓腔壓力上升速度;
系統根據壓力變化、腔體積、試樣面積,算出氣體透過量、擴散系數、溶解度系數。
? 特點:
氣體不限,氧氣、氮氣、二氧化碳都可以測;高阻隔膜、低阻隔膜都適用;包裝、鋁箔、藥用膜常用。
2. 等壓法(電量傳感器法,ASTM D3985,只主打透氧)
原理:
薄膜兩側壓力相同(都是大氣壓),只有氧氣濃度差:
膜一側通氧氣,另一側持續通入干燥氮氣(載氣);
氧氣依靠濃度差滲透過薄膜,被氮氣帶走;
混合氣體流入庫侖氧傳感器,氧氣發生電化學反應,輸出和氧含量成正比的電信號;
儀器換算氧氣透過率,測試前必須用標準膜標定校正因子Labthink。
? 特點:
只適合測氧氣;精度好;但一臺機器一般只能測氧氣,不能隨意換別的氣體。
3. 葛爾萊 Gurley 透氣法(鋰電隔膜、無紡布專用,GB/T 36363)
很多工廠叫它 “透氣度儀”,和上面兩種阻隔儀不是一類。
原理:
設置一個固定壓差(1.22 kPa),測量固定體積空氣(一般 100mL)穿過規定面積樣品所消耗的時間,單位:Gurley 秒。
時間越長,代表膜越難透氣、孔隙越少;鋰電隔膜常用這個指標。
補充:還有 Frazier 法,固定壓差下測單位時間透過的空氣體積,多用于無紡布、過濾材料。
簡單對比
- 壓差法:壓差驅動,多氣體通用,測包裝阻隔;
- 等壓法:濃度差驅動、壓力相等,專門測透氧;
- Gurley:固定壓差計時法,測多孔隔膜的透氣快慢。
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