摘要:单工位压差法气体渗透仪是一种用于测定薄膜、片材等材料气体透过率(Gas Transmission Rate, GTR)的专业设备,广泛应用于包装、塑料、医药、食品等行业的材料阻隔性测试。以下是其详细介绍:
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单工位压差法气体渗透仪是一种用于测定薄膜、片材等材料气体透过率(Gas Transmission Rate, GTR)的专业设备,广泛应用于包装、塑料、医药、食品等行业的材料阻隔性测试。以下是其详细介绍:
1. 工作原理
- **压差法(Differential Pressure Method)**:
通过在被测材料两侧形成一定的气压差(高压侧与低压侧),气体分子在压差驱动下从高压侧渗透通过材料到达低压侧。通过监测低压侧的压力变化(如压力传感器数据),计算单位时间内气体的透过量,从而得到材料的透气性参数。
2. 核心结构组成
- **测试腔体**:
- 单工位设计,一次测试一个样品。
- 分为上腔(高压侧,充入测试气体如O₂、N₂、CO₂等)和下腔(低压侧,初始为真空或低压)。
- 样品夹持装置确保密封性,避免侧漏。
- **真空系统**:
- 用于对下腔抽真空,形成初始低压环境。
- **气压控制系统**:
- 精确控制高压侧的气体压力(如0.1~1MPa)。
- **传感器与数据采集**:
- 高精度压力传感器实时监测低压侧压力变化。
- 温度传感器保持测试环境恒温(如23±1℃)。
- **软件系统**:
- 自动计算气体透过率、渗透系数等参数,生成测试报告。
3. 测试参数
- **气体透过率(GTR)**:
单位时间内单位面积材料透过气体的体积(如cm³/(m²·24h·atm))。
- **渗透系数(P)**:
表征材料本身透气性,与厚度无关(如cm³·cm/(cm²·s·Pa))。
- **溶解度系数(S)**:
气体在材料中的溶解能力。
4. 测试流程
1. **样品制备**:
- 裁切试样(通常为圆形,直径约10cm),确保无缺陷。
2. **装样**:
- 将样品夹紧在测试腔体中,密封上下腔。
3. **抽真空**:
- 对下腔抽真空至设定低压。
4. **充气**:
- 上腔充入测试气体并保持恒定压力。
5. **数据采集**:
- 监测低压侧压力随时间的变化,直至达到稳定渗透状态。
6. **计算分析**:
- 软件根据压力-时间曲线自动计算透气性参数。
5. 应用领域**
- **包装材料**:
评估塑料薄膜、铝箔复合膜等对氧气、水蒸气、二氧化碳的阻隔性。
- **医疗器械**:
测试医用透析膜、防护材料的透气性。
- **新能源**:
锂电池隔膜的气体渗透性能测试。
- **科研与质检**:
材料改性后的阻隔性对比研究。
6. 仪器特点**
- **高精度**:
压力传感器分辨率可达0.1Pa,适用于低透气性材料。
- **宽测试范围**:
可测气体透过率范围通常为0.1~10⁵ cm³/(m²·24h·atm)。
- **温控功能**:
内置恒温系统,消除温度波动对测试的影响。
- **符合标准**:
支持ASTM D1434、ISO 15105-1、GB/T 1038等国际/国家标准
来源:爱玩科技fly